SRC News̲No.90̲P02-03 入稿

SRC News̲No.90̲P02-03

造船の最先端を見つめる技術情報誌

NEWS

JUN 2012

入稿

The Shipbuilding Research Centre of Japan

ΔC F について

No.90

CONTENTS（3）

１. はじめにEEDI規制の発効が来年１月に迫り、
現在、
EEDI認証プロセスの検EEDIの認証手続きの中で、満載状態の試運転ができない船種

3

境界層を完全に解像した
ラージ・エディー・シミュレーションの船舶への適用
6

SRC Tipsのバージョンアップ
（推進性能推定の精度向上）
8大阪市消防局19トン型消防艇「ゆうなぎ」〜河川対応型最新鋭消防艇〜については、水槽試験による速力−馬力カーブを修正してEEDI値

模型試験の結果から正しく推定するためには、粘性力に何らかの補正を行う必要が有る。

を計算することが認められている。具体的には、バラスト状態の水

この問題を解決するため、船体に働く抵抗を重力に基づく成分と槽試験と速力試運転、それぞれで得られる速力−馬力カーブより粘性力による成分に分離し、粘性力による成分にレイノルズ数に基

試運転と水槽試験の違いを求め、それに基づいて水槽試験によりづいた補正を行う方法が一般的に用いられる。
３次元外挿法に基づ得られた満載状態の速力−馬力カーブを修正し、EEDI値を計算すいた抵抗係数の修正法を
（4）
（5）
,
式に示す。rTM、rTSが模型船、実船るという手法が議論されている。
この方法では、速力−馬力カーブの全抵抗係数、Kは形状影響係数、CFM、CFSが実船、模型船の相当の修正が適正に行われていることを、如何にして認証者が確認す

平板の摩擦抵抗係数、rW が造波抵抗係数を表す。Sは浸水表面積、るかが重要である。

∇は排水量を表すが、実船と模型船は幾何学的に相似に作られて水槽試験結果と速力試運転結果の間の相関を得るためには、抵

10

2/3

いるので、
浸水表面積係数S/2∇ は模型船と実船で同一値となる。

抗に対する粗度修正係数（ΔC F ）と伴流係数に対する修正係数（4）（Wake Ratio、e i ）が一般的に用いられている。EEDI値の認証を

神戸市消防局19トン級消防艇「くすのき」〜小型高機能消防艇〜

めぐる以上のような状況の中で、これら二つの実船・模型船間の相

12

14

16

メガフロート計画のためのインドネシア石炭開発関係の要人招聘
18

実船の全抵抗係数を計算する（5）式では実船Rn相当のCFSを使用（4）、（5）式で使用されるCFS、CFMは、模型船、実船の浸水表面積

は実船と幾何学的に相似（幾何学相似）となるように製作される。

と同じ浸水表面積を持った表面が平滑な平板の摩擦抵抗係数と定

さらに重力の影響を実船と相似（フルード相似）とするために、
フ

義され、SRCではシェーンヘルの摩擦抵抗算式を標準として使用

ルード数Fnが実船と一致するような速度で試験水槽で曳航され、する。模型船の材料はパラフィン等であるためその表面は非常に（VS；実船速度

滑らかに製作されている。
これに対し実船の表面はたとえ進水直VM；模型船速度）
このときに船体とプロペラに働前であったとしても、塗装、溶接ビードなどにより平滑とは言い難（1）

19い状態にある。
これらの船体表面の平滑度に起因する粘性抵抗の増加分を考慮するため、（5）式の第１項に加えられているのが、本

水面を航走する物体には、以上で考慮した重力による力の他に、物体表面と水の間に働く粘性力が加わる。
実船と模型船の船体に働

当センターは東日本大震災復興キャンペーンを応援しています。

し、粘性力の影響を補正している。

めに、全長5〜8ｍの模型船を用いることが一般的である。模型船

く力から実船の速力と馬力の関係が推定される。

（財）
日本造船技術センター創立４５周年を迎える

（4）
（5）
,
式の第１項が粘性抵抗に関わる項となる。模型船の水槽試験の解析に使われる（4）式では模型船のRnに対応するC FMを、

2. ΔC（粗度修正係数）とはF
水槽試験により実船の速力−馬力カーブを精度良く推定するた

SRC資料室（10）最適船型（その１）（5）

関係数が、現在あらためて注目を集めている。
本稿では、このうちの粗度修正係数ΔCFについて解説する。

船型の数式表示について（10）

Topics250倍以上の差が生じていることが分かる。従って実船の性能を討が急ピッチで進められている。

ΔC Fについて以上より実船レイノルズ数Rn Sと模型船レイノルズ数Rn Mでは

模型
く粘性力の相似を表すレイノルズ数Rnは、
実船長さLS=250m、
実船速力15ktとした場合、以下で計算される。
船長さL M=6.0m、

稿の主題である粗度修正係数ΔCFである。

3. ΔC Fを求める
ΔCFは試運転解析結果と水槽試験結果を比較することにより以下の手順で得られる。

財団法人 日本造船技術センター〒180-0003 東京都武蔵野市吉祥寺南町1丁目6番1号 吉祥寺スバルビル3階 TEL 0422-40-2820 FAX 0422-40-2827

2

SRC News No.90 June 2012

（2）

試運転により得られる回転数n（rps）、
トルクQ（kg-m）よりトル
ク係数KQを得る。

SRC News No.90 June 20123

SRC News̲No.90̲P02-03 入稿

SRC News̲No.90̲P02-03

造船の最先端を見つめる技術情報誌

NEWS

JUN 2012

入稿

The Shipbuilding Research Centre of Japan

ΔC F について

No.90

CONTENTS（3）

１. はじめにEEDI規制の発効が来年１月に迫り、
現在、
EEDI認証プロセスの検EEDIの認証手続きの中で、満載状態の試運転ができない船種

3

境界層を完全に解像した
ラージ・エディー・シミュレーションの船舶への適用
6

SRC Tipsのバージョンアップ
（推進性能推定の精度向上）
8大阪市消防局19トン型消防艇「ゆうなぎ」〜河川対応型最新鋭消防艇〜については、水槽試験による速力−馬力カーブを修正してEEDI値

模型試験の結果から正しく推定するためには、粘性力に何らかの補正を行う必要が有る。

を計算することが認められている。具体的には、バラスト状態の水

この問題を解決するため、船体に働く抵抗を重力に基づく成分と槽試験と速力試運転、それぞれで得られる速力−馬力カーブより粘性力による成分に分離し、粘性力による成分にレイノルズ数に基

試運転と水槽試験の違いを求め、それに基づいて水槽試験によりづいた補正を行う方法が一般的に用いられる。
３次元外挿法に基づ得られた満載状態の速力−馬力カーブを修正し、EEDI値を計算すいた抵抗係数の修正法を
（4）
（5）
,
式に示す。rTM、rTSが模型船、実船るという手法が議論されている。
この方法では、速力−馬力カーブの全抵抗係数、Kは形状影響係数、CFM、CFSが実船、模型船の相当の修正が適正に行われていることを、如何にして認証者が確認す

平板の摩擦抵抗係数、rW が造波抵抗係数を表す。Sは浸水表面積、るかが重要である。

∇は排水量を表すが、実船と模型船は幾何学的に相似に作られて水槽試験結果と速力試運転結果の間の相関を得るためには、抵

10

2/3

いるので、
浸水表面積係数S/2∇ は模型船と実船で同一値となる。

抗に対する粗度修正係数（ΔC F ）と伴流係数に対する修正係数（4）（Wake Ratio、e i ）が一般的に用いられている。EEDI値の認証を

神戸市消防局19トン級消防艇「くすのき」〜小型高機能消防艇〜

めぐる以上のような状況の中で、これら二つの実船・模型船間の相

12

14

16

メガフロート計画のためのインドネシア石炭開発関係の要人招聘
18

実船の全抵抗係数を計算する（5）式では実船Rn相当のCFSを使用（4）、（5）式で使用されるCFS、CFMは、模型船、実船の浸水表面積

は実船と幾何学的に相似（幾何学相似）となるように製作される。

と同じ浸水表面積を持った表面が平滑な平板の摩擦抵抗係数と定

さらに重力の影響を実船と相似（フルード相似）とするために、
フ

義され、SRCではシェーンヘルの摩擦抵抗算式を標準として使用

ルード数Fnが実船と一致するような速度で試験水槽で曳航され、する。模型船の材料はパラフィン等であるためその表面は非常に（VS；実船速度

滑らかに製作されている。
これに対し実船の表面はたとえ進水直VM；模型船速度）
このときに船体とプロペラに働前であったとしても、塗装、溶接ビードなどにより平滑とは言い難（1）

19い状態にある。
これらの船体表面の平滑度に起因する粘性抵抗の増加分を考慮するため、（5）式の第１項に加えられているのが、本

水面を航走する物体には、以上で考慮した重力による力の他に、物体表面と水の間に働く粘性力が加わる。
実船と模型船の船体に働

当センターは東日本大震災復興キャンペーンを応援しています。

し、粘性力の影響を補正している。

めに、全長5〜8ｍの模型船を用いることが一般的である。模型船

く力から実船の速力と馬力の関係が推定される。

（財）
日本造船技術センター創立４５周年を迎える

（4）
（5）
,
式の第１項が粘性抵抗に関わる項となる。模型船の水槽試験の解析に使われる（4）式では模型船のRnに対応するC FMを、

2. ΔC（粗度修正係数）とはF
水槽試験により実船の速力−馬力カーブを精度良く推定するた

SRC資料室（10）最適船型（その１）（5）

関係数が、現在あらためて注目を集めている。
本稿では、このうちの粗度修正係数ΔCFについて解説する。

船型の数式表示について（10）

Topics250倍以上の差が生じていることが分かる。従って実船の性能を討が急ピッチで進められている。

ΔC Fについて以上より実船レイノルズ数Rn Sと模型船レイノルズ数Rn Mでは

模型
く粘性力の相似を表すレイノルズ数Rnは、
実船長さLS=250m、
実船速力15ktとした場合、以下で計算される。
船長さL M=6.0m、

稿の主題である粗度修正係数ΔCFである。

3. ΔC Fを求める
ΔCFは試運転解析結果と水槽試験結果を比較することにより以下の手順で得られる。

財団法人 日本造船技術センター〒180-0003 東京都武蔵野市吉祥寺南町1丁目6番1号 吉祥寺スバルビル3階 TEL 0422-40-2820 FAX 0422-40-2827

2

SRC News No.90 June 2012

（2）

試運転により得られる回転数n（rps）、
トルクQ（kg-m）よりトル
ク係数KQを得る。

SRC News No.90 June 20123

SRC News̲No.90̲P04-05 入稿

ksは表面粗度を示し、標準的には150μmが使用される。Lは計

0.1×10 程度高い値となる。1990年のITTC提案式で表面粗度

船体中央部の喫水（m）、Rnはレイノルズ数（=vs･L／ν）を表す。

の影響を確認すると、表面粗度を100μmに落とした場合、
ΔC Fは曲線より、得られたKQに相当するプロペラ前進率J、推力係数KTを（11）、（12）式はそれぞれITTCが1978年、1990年に提案した式

0.05×10 程度小さくなることが分かる。

読み取る。
これらを用いて実船の有効馬力EHP（ps）
は以下の式でで、表面粗度ksと船長Lで定義される。1990年の式には速度のパ与えられる。

ラメータであるレイノルズ数が加えられた。

（8）がパラメータとして加えられ、喫水の影響すなわち載貨状態の影

（9）

（8）
（9）
,
式で求められるEHPを一致させるためのΔCFは、以下の式で得られる。

（10）

水槽試験と異なり、実際の速力試運転は波、風、潮流等の影響があり、平穏な状況で行われるわけではない。
このため（6）式で使用

5. ΔC F の実際造船所で使用されているΔC FとSRC標準値（13）式、ITTC提案
式（11）
（12）
,
式の比較を図-３に示す。

響を考慮することが出来るように配慮されている。
（ 13）式は

図-３では、馬力計算に使用したΔC Fの実績値（試運転解析結果

1988年に定められたもので、約200隻の速力試運転結果を谷口

より造船所（Yard）が独自に調査して決定したΔC F ）を縦軸に、

4）

別途、水槽試験結果より以下の式でEHPTが得られる。

-3

入稿

これに対しSRCが標準値として使用している（13）式には、B/d
（7）

（14）

-3

画満載状態の喫水線長（m）、Bは型幅（m）、dは当該載貨状態の事前にプロペラメーカーより提供されているプロペラ単独特性

δΔCF =‒0.2 ∇/ ∇Des +0.2のΔC F をS R C 標 準 式により比 較すると、バラスト状 態 の 方 が

SRC News̲No.90̲P04-05（6）−田村の方法 で解析し、その結果を整理して得られたものであ（11）〜（13）式の値を横軸に示した。
（11）式を使用したものをる。
（13）式の第１項は実船外表面板粗度に関わる姫野による修正

Old、（12）式を使用したものをNewと表記した。
ΔC Fの実績値は２〜４項は水槽試験結果と試運転結果の相関を得るた
式5）であり、

かなりのばらつきがある。
しかしおおよそ、SRCの標準値（SRC（□）。SRC標準式
図-４ではSRC標準式で計算したδΔCF も示した

めに加えられた項である。供試データの船長および幅／喫水比の

Std.）
である
（13）式の値を下限に（11）式のITTC Oldの値を上限（満載で計算したδΔCF は依頼者指定のδΔCF より小さい値を示す

分布を図-１に示す。

としていることが分かる。

しかしおおよその値、傾向は両者とバラストのΔCF の差が少ない）。

以上（11）〜（13）式を船長Lをベースとして図-２に比較して

図-４ 排水量比とδΔCFで一致している。

示す。SRC標準式では満載状態に対応するB/d=3.11とバラス

ここで使用した実績値は、依頼者が独自に整備した試運転解析

ト状態に対応するB/d=6.02の２ケースを示した。
レイノルズ数

こうして求め
結果のデータベースを利用して決定したΔCF である。

もそれぞれの載貨状態に対応するよう変更してある。1990年

バラスト状たδΔCF が排水量比∇/∇Desと高い相関を示したことは、のITTC提案式に使用されるRnは、前述の満載状態対応のSRC

態の速力試運転結果より満載状態の性能を推定するために、図-４9標準式で使用した1.44×10 を使用した。また参考までSRCのの形式の図が有効なツールとなる可能性を示している。図-４の形

旧標準値も図中に示した。

式の図に試運転解析結果をとりまとめることによって、適正なΔCFするKQ、VSは、潮流、風、波浪の影響を修正したものが用いられる。

を検討できると期待される。

ΔC Fは以上の過程で求められるが通常の試運転はバラスト状態な6. 終わりにど軽い載貨状態で行われ、タンカーなど一部の船種を除き重い状
態での試運転が行われないため、満載状態のΔC Fのデータが非常

本稿では、実船性能推定におけるΔCF の意味を解説するととも
図-3 ΔCF実績値と標準値の比較に少ないという問題がある。

に、その求め方をレビューした。
また造船所により使用されている

このため多くの造船所では試運転解析から得られたΔC Fを

図-２でも示したように、
ΔC Fは載貨状態により異なる。図-３にはΔCF について、公表されている各種の標準式と比較して検討した。

データベースに蓄積し、自社の標準的なΔCFとして整備する努力

これを整理し、計画満載
様々な載貨状態のΔCFが含まれているが、とδΔCF のさらに載貨状態によるΔCF の変化を排水量比（∇/∇Des）を続けている。

を横軸に、計画満載状態のΔCF状態に対する排水量の比（∇/∇Des）

形で整理し、両者の相関が高いことを示した。

とそれぞれの載貨状態でのΔCFの差（δΔCF= ΔCF−ΔCF Des）
を縦

4. 種々のΔC F

図-1

供試データの分布

ΔCFの代表的な計算式を以下に示す。
ITTCの計算式

軸にとり、図-４に示した。
図を見るとδΔCFは３つのグループに別れることが分かる。

1）,2）

このΔCF の適正値の判断基準に関わる問題は、試運転実施法などと合わせ I M Oよりの 依 頼を受けたI T T C（ I n t e r n a t i o n a l
Towing Tank Conferrence；国際試験水槽会議）
で現在検討が進められている。日本では（社）日本造船工業会殿が中心になりこ（11）１）∇/∇Des が変わってもΔCFを変えないグループの動きに対応している。SRCは造船工業会殿よりの要請を受け、
こ２）∇/∇Desによらず軽い載貨状態のΔCFはこで使用したデータ等を中心に適正なΔCF を判断できる図表の作

ΔC FDes +0.2 とするグループ

成をお手伝いしている。

３）∇/∇DesによってδΔCFを変更するグループ（試験センター技術部

金井健）

（12）
図-2

SRCの標準式 3）

（13）

4

SRC News No.90 June 2012

各種ΔCFの比較

図-４より、3）のグループは巧まずしてほぼ一定の線上に集中することが見て取れる。複数の依頼者、船種が含まれるデータにも関1978年のITTC提案式（11）が全ての船長で最も大きい値を示

わらず∇/∇DesとδΔC F の間に強い相関が示されたことは、この結す。
1990年のITTC提案式と満載状態対応のSRC標準式ではITTC

果が一定の意味を持ったものであることを示唆している。
ちなみに

-3

また満載状態とバラスト状態の方が0.08×10 程度高い値となる。

この線は、ほぼ以下の式で表すことができる。

参考文献
1) 15th ITTC Proceedings（1978）2)

ITTC Recommennded Procedures & Guidelines,
7.5-02-03-01.4

3) 「ΔC Fの改訂について」、
SRCニュース.第２号、
p.6〜74) 谷口中、
田村欣也；風圧抵抗修正の新しい方法について、西部造船会会報第18号
5) 姫野洋司；「ペイント粗面の摩擦抵抗に関する考察」関西造船協会誌第191号、昭和58年12月

SRC News No.90 June 2012

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SRC News̲No.90̲P04-05 入稿

ksは表面粗度を示し、標準的には150μmが使用される。Lは計

0.1×10 程度高い値となる。1990年のITTC提案式で表面粗度

船体中央部の喫水（m）、Rnはレイノルズ数（=vs･L／ν）を表す。

の影響を確認すると、表面粗度を100μmに落とした場合、
ΔC Fは曲線より、得られたKQに相当するプロペラ前進率J、推力係数KTを（11）、（12）式はそれぞれITTCが1978年、1990年に提案した式

0.05×10 程度小さくなることが分かる。

読み取る。
これらを用いて実船の有効馬力EHP（ps）
は以下の式でで、表面粗度ksと船長Lで定義される。1990年の式には速度のパ与えられる。

ラメータであるレイノルズ数が加えられた。

（8）がパラメータとして加えられ、喫水の影響すなわち載貨状態の影

（9）

（8）
（9）
,
式で求められるEHPを一致させるためのΔCFは、以下の式で得られる。

（10）

水槽試験と異なり、実際の速力試運転は波、風、潮流等の影響があり、平穏な状況で行われるわけではない。
このため（6）式で使用

5. ΔC F の実際造船所で使用されているΔC FとSRC標準値（13）式、ITTC提案
式（11）
（12）
,
式の比較を図-３に示す。

響を考慮することが出来るように配慮されている。
（ 13）式は

図-３では、馬力計算に使用したΔC Fの実績値（試運転解析結果

1988年に定められたもので、約200隻の速力試運転結果を谷口

より造船所（Yard）が独自に調査して決定したΔC F ）を縦軸に、

4）

別途、水槽試験結果より以下の式でEHPTが得られる。

-3

入稿

これに対しSRCが標準値として使用している（13）式には、B/d
（7）

（14）

-3

画満載状態の喫水線長（m）、Bは型幅（m）、dは当該載貨状態の事前にプロペラメーカーより提供されているプロペラ単独特性

δΔCF =‒0.2 ∇/ ∇Des +0.2のΔC F をS R C 標 準 式により比 較すると、バラスト状 態 の 方 が

SRC News̲No.90̲P04-05（6）−田村の方法 で解析し、その結果を整理して得られたものであ（11）〜（13）式の値を横軸に示した。
（11）式を使用したものをる。
（13）式の第１項は実船外表面板粗度に関わる姫野による修正

Old、（12）式を使用したものをNewと表記した。
ΔC Fの実績値は２〜４項は水槽試験結果と試運転結果の相関を得るた
式5）であり、

かなりのばらつきがある。
しかしおおよそ、SRCの標準値（SRC（□）。SRC標準式
図-４ではSRC標準式で計算したδΔCF も示した

めに加えられた項である。供試データの船長および幅／喫水比の

Std.）
である
（13）式の値を下限に（11）式のITTC Oldの値を上限（満載で計算したδΔCF は依頼者指定のδΔCF より小さい値を示す

分布を図-１に示す。

としていることが分かる。

しかしおおよその値、傾向は両者とバラストのΔCF の差が少ない）。

以上（11）〜（13）式を船長Lをベースとして図-２に比較して

図-４ 排水量比とδΔCFで一致している。

示す。SRC標準式では満載状態に対応するB/d=3.11とバラス

ここで使用した実績値は、依頼者が独自に整備した試運転解析

ト状態に対応するB/d=6.02の２ケースを示した。
レイノルズ数

こうして求め
結果のデータベースを利用して決定したΔCF である。

もそれぞれの載貨状態に対応するよう変更してある。1990年

バラスト状たδΔCF が排水量比∇/∇Desと高い相関を示したことは、のITTC提案式に使用されるRnは、前述の満載状態対応のSRC

態の速力試運転結果より満載状態の性能を推定するために、図-４9標準式で使用した1.44×10 を使用した。また参考までSRCのの形式の図が有効なツールとなる可能性を示している。図-４の形

旧標準値も図中に示した。

式の図に試運転解析結果をとりまとめることによって、適正なΔCFするKQ、VSは、潮流、風、波浪の影響を修正したものが用いられる。

を検討できると期待される。

ΔC Fは以上の過程で求められるが通常の試運転はバラスト状態な6. 終わりにど軽い載貨状態で行われ、タンカーなど一部の船種を除き重い状
態での試運転が行われないため、満載状態のΔC Fのデータが非常

本稿では、実船性能推定におけるΔCF の意味を解説するととも
図-3 ΔCF実績値と標準値の比較に少ないという問題がある。

に、その求め方をレビューした。
また造船所により使用されている

このため多くの造船所では試運転解析から得られたΔC Fを

図-２でも示したように、
ΔC Fは載貨状態により異なる。図-３にはΔCF について、公表されている各種の標準式と比較して検討した。

データベースに蓄積し、自社の標準的なΔCFとして整備する努力

これを整理し、計画満載
様々な載貨状態のΔCFが含まれているが、とδΔCF のさらに載貨状態によるΔCF の変化を排水量比（∇/∇Des）を続けている。

を横軸に、計画満載状態のΔCF状態に対する排水量の比（∇/∇Des）

形で整理し、両者の相関が高いことを示した。

とそれぞれの載貨状態でのΔCFの差（δΔCF= ΔCF−ΔCF Des）
を縦

4. 種々のΔC F

図-1

供試データの分布

ΔCFの代表的な計算式を以下に示す。
ITTCの計算式

軸にとり、図-４に示した。
図を見るとδΔCFは３つのグループに別れることが分かる。

1）,2）

このΔCF の適正値の判断基準に関わる問題は、試運転実施法などと合わせ I M Oよりの 依 頼を受けたI T T C（ I n t e r n a t i o n a l
Towing Tank Conferrence；国際試験水槽会議）
で現在検討が進められている。日本では（社）日本造船工業会殿が中心になりこ（11）１）∇/∇Des が変わってもΔCFを変えないグループの動きに対応している。SRCは造船工業会殿よりの要請を受け、
こ２）∇/∇Desによらず軽い載貨状態のΔCFはこで使用したデータ等を中心に適正なΔCF を判断できる図表の作

ΔC FDes +0.2 とするグループ

成をお手伝いしている。

３）∇/∇DesによってδΔCFを変更するグループ（試験センター技術部

金井健）

（12）
図-2

SRCの標準式 3）

（13）

4

SRC News No.90 June 2012

各種ΔCFの比較

図-４より、3）のグループは巧まずしてほぼ一定の線上に集中することが見て取れる。複数の依頼者、船種が含まれるデータにも関1978年のITTC提案式（11）が全ての船長で最も大きい値を示

わらず∇/∇DesとδΔC F の間に強い相関が示されたことは、この結す。
1990年のITTC提案式と満載状態対応のSRC標準式ではITTC

果が一定の意味を持ったものであることを示唆している。
ちなみに

-3

また満載状態とバラスト状態の方が0.08×10 程度高い値となる。

この線は、ほぼ以下の式で表すことができる。

参考文献
1) 15th ITTC Proceedings（1978）2)

ITTC Recommennded Procedures & Guidelines,
7.5-02-03-01.4

3) 「ΔC Fの改訂について」、
SRCニュース.第２号、
p.6〜74) 谷口中、
田村欣也；風圧抵抗修正の新しい方法について、西部造船会会報第18号
5) 姫野洋司；「ペイント粗面の摩擦抵抗に関する考察」関西造船協会誌第191号、昭和58年12月

SRC News No.90 June 2012

5

SRC News̲No.90̲P06-07 入稿

SRC News̲No.90̲P06-07

カーブに乗っており、遷移後はそれぞれの乱流のカーブに到達する。
遷移位置も図-１の船体表面渦度分布と整合している。
図-３にS.S.２断面での渦度分布（瞬時場）
を示す。
レイノルズ数が高いほうで、微細な渦構造が見られる。表-１によると、どちらのレイ

入稿

境界層を完全に解像した
ラージ・エディー・シミュレーションの船舶への適用

ノルズ数でも縦渦のスケールは1mm程度だが、船体のスケールに対してはレイノルズ数が高い方が相対的に細かい縦渦構造になる。
図-４に伴流分布を示す。
肥大船に特徴的なフック構造が再現でき

１. はじめに
現在、船舶分野で主流となっている数値流体力学（CFD）技術はレイノルズ平均・ナビエ・ストークス（RANS）法と呼ばれる手法であている。
図-５に限界流線を示す。
船体中央部からプロペラシャフトに向かう流れの角度や船体底部から来る流れがプロペラシャフト高さ

2. 計算格子数と計算機能力

辺りで剥離する様子がオイルペイントの試験結果と一致している。
6

具体的には6m模型の場合、レイノルズ数（Re)が5×10 となり、これら計算結果の詳細は日本船舶海洋工学会平成24年春季講

上述の縦渦の直径は約1mm（表-１参照）で、この縦渦を計算格子

1990年頃から盛んに研究されており、特に国内では実際の船型設で表現するために必要な計算格子の間隔は0.1mmのオーダーで計で馬力推定に使われている。
この手法の特徴は手軽に使用するある。仮に模型船の浸水表面が10m2とすれば、0.1mm四方の正ことが出来る一方で、性能推定精度において水槽試験より信頼性

方形で覆うのに10億格子が必要である。船体表面に垂直な方向に

昨年度は波無し状態で、通常の曳航水槽試験より低いレイノルズが劣るといったデメリットがある。

100格子使うとすれば計算領域全体で1000億格子が必要であり、数での計算を行ったが、今年度も引き続き、波無し計算で6m模型

非等方性的な格子を駆使して効率化したとしても数百億格子が必試験レベルのレイノルズ数の計算を、昨年より大規模な計算環境

要で膨大な計算量が必要となる。

で行う予定である。

直接計算（Direct Numerical Simulation、
DNS）と呼ばれる手法

は最終的に全て熱に散逸されるが、DNSはこの散逸スケールの運計算スピードが100万倍になっている。
この能力向上は当初の所謂動まで計算格子で捉える手法である。
この手法は現在のRANS等

クロック周波数の向上に加え、2006年頃からのCPUの超並列化にで課題となっている乱流のモデル化に起因する誤差は一切含まず、

より、
現在でも同じペースで性能向上を続けており、2020年頃まで

ナビエ・ストークス方程式に厳密に従う。
このため、この手法を用いこの傾向が続くと予想されている。
昨年、2011年にスパコン性能ラれば模型製作誤差、計測誤差等を伴う曳航水槽試験よりも高精度ンキングで世界一に輝いた京コンピュータはコアー数が70万個以

レイノルズ数

模型長さ

境界層厚さ

縦渦直径

計算格子数

かつ高信頼性を有する結果が得られると考えられる。
一方でこの手上ある計算機である。
コアーあたり百万格子の計算が出来るとすれ

5×10

6

6m

100mm

0.9mm

1000億

ば、
京コンピュータを使えば7000億格子の計算ができ、
6m模型を

1×10

6

2m

50mm

1.3mm

10億

5×10

5

1.25m

30mm

1.5mm

1億

使った曳航水槽試験状態のfully-resolved LESは実現可能である。

DNSと同等な結果が得られ、計算コストがDNSより小さい手法に

日本造船技術センターでは昨年、本研究の一部を文部科学省事

ラージ・エディー・シミュレーション（LES）と呼ばれるものがある。
乱業の京速コンピュータ「京」
を中核としたHPCI（革新的ハイパフォー

流の中には大きなスケールの渦から小さなスケールの渦まで様々

マンス・コンピューティング・インフラ）の活用を目的としたHPCI戦な大きさの渦が混在しており、大きな渦の周りには小さな渦があり、略プログラム「分野4次世代ものづくり」の 実証研究課題として実

大きな渦の運動に従うように小さな渦は揺らいでいる。
小さな渦の施した。計算機は主に財団法人計算科学振興財団のFOCUSスパ

運動は大きな渦の運動からもたらされ、エネルギーが大きなスケー

コンを使用し、計算コードにはFrontFlow/blueを用いた。

ルから小さなスケールへと伝わる。
このエネルギーカスケードは渦運動が熱に変わるスケールまで続いているが、ある程度小さなスケー

計算はCFDのベンチマーク船型で有名なKVLCC2船型を対象域が現れる。
この領域をモデル化し、乱流場の生成、形態に強く影響として、10億格子を用いて計算を行った。計算したレイノルズ数はを受ける大規模渦を直接計算格子で計算する手法がfully-resolved

Re=5×10 と1×10 の２通りである。図-１は船体表面のある瞬時

LESである。
船舶のように摩擦抵抗が重要な場合、乱流境界層内を完場の渦度分布であるが、船体中央部付近に乱流遷移が見られる。
遷

全に解像する必要があり、乱流生成に支配的と考えられている壁近移面は長手方向で上下に一様ではなく、平行部で遅れ、船体上部と傍の主流方向に平行な小さな縦渦が解像すべき最も小さなスケー

底部で前方にあることが分かる。
また、
レイノルズ数が高い方が、
遷

ルである。
この縦渦のスケールは熱への散逸スケールの高々数倍で移位置が前方にあり、理論と整合している。

るが、DNSと同様に乱流のモデル化が支配的な役割を担わないので、

SRC News No.90 June 20126

統合して抵抗・自航シミュレーターとして利用する予定である。
（技術開発部 西川達雄）

表-1

図-3

S.S.2断面の渦度
（瞬時場）

図-4

伴流分布
（Re=5×10 ）模型船長さと必要計算格子数（フルード数一定）

図-1（a）Re=5×105（b）Re=1×10

6

船体表面の渦度（瞬時場）

5

３. 計算結果

ルになるとそれぞれの乱流場に依存しない普遍的な特性を持った領あり、DNSと同様に膨大な数の計算格子が必要となるデメリットがあ（b）Re=1×10

また、自航試験の計算や波付計算も実施し、最終的にはこれらを一方で、近年の計算機の能力の向上は目覚しく、過去20年間でのため、実用的な工学分野で厳密なDNSが適用された例はない。

5

４. まとめと今後の課題を適用すれば良い。実際の流れ場では乱流中の渦運動エネルギー法のデメリットは膨大な数の計算格子が必要となることである。
こ（a）Re=5×10

演論文を参照していただきたい。

る。
この手法は乱流モデルのチューニングや改良がキーとなるが、曳航水槽試験の抵抗・自航試験と同等の信頼性を実現するには

6

準直接計算と呼ばれている。
本研究ではこの手法を船舶へ適応した。

56

図-２にベースラインから46%の高さの局所摩擦抵抗係数を示す。
どちらのレイノルズ数でも船体前半部ではそれぞれの層流の

図-2

局所摩擦抵抗係数5

図-5 限界流線と流線分布（Re=5×10 ）SRC News No.90 June 20127

SRC News̲No.90̲P06-07 入稿

SRC News̲No.90̲P06-07

カーブに乗っており、遷移後はそれぞれの乱流のカーブに到達する。
遷移位置も図-１の船体表面渦度分布と整合している。
図-３にS.S.２断面での渦度分布（瞬時場）
を示す。
レイノルズ数が高いほうで、微細な渦構造が見られる。表-１によると、どちらのレイ

入稿

境界層を完全に解像した
ラージ・エディー・シミュレーションの船舶への適用

ノルズ数でも縦渦のスケールは1mm程度だが、船体のスケールに対してはレイノルズ数が高い方が相対的に細かい縦渦構造になる。
図-４に伴流分布を示す。
肥大船に特徴的なフック構造が再現でき

１. はじめに
現在、船舶分野で主流となっている数値流体力学（CFD）技術はレイノルズ平均・ナビエ・ストークス（RANS）法と呼ばれる手法であている。
図-５に限界流線を示す。
船体中央部からプロペラシャフトに向かう流れの角度や船体底部から来る流れがプロペラシャフト高さ

2. 計算格子数と計算機能力

辺りで剥離する様子がオイルペイントの試験結果と一致している。
6

具体的には6m模型の場合、レイノルズ数（Re)が5×10 となり、これら計算結果の詳細は日本船舶海洋工学会平成24年春季講

上述の縦渦の直径は約1mm（表-１参照）で、この縦渦を計算格子

1990年頃から盛んに研究されており、特に国内では実際の船型設で表現するために必要な計算格子の間隔は0.1mmのオーダーで計で馬力推定に使われている。
この手法の特徴は手軽に使用するある。仮に模型船の浸水表面が10m2とすれば、0.1mm四方の正ことが出来る一方で、性能推定精度において水槽試験より信頼性

方形で覆うのに10億格子が必要である。船体表面に垂直な方向に

昨年度は波無し状態で、通常の曳航水槽試験より低いレイノルズが劣るといったデメリットがある。

100格子使うとすれば計算領域全体で1000億格子が必要であり、数での計算を行ったが、今年度も引き続き、波無し計算で6m模型

非等方性的な格子を駆使して効率化したとしても数百億格子が必試験レベルのレイノルズ数の計算を、昨年より大規模な計算環境

要で膨大な計算量が必要となる。

で行う予定である。

直接計算（Direct Numerical Simulation、
DNS）と呼ばれる手法

は最終的に全て熱に散逸されるが、DNSはこの散逸スケールの運計算スピードが100万倍になっている。
この能力向上は当初の所謂動まで計算格子で捉える手法である。
この手法は現在のRANS等

クロック周波数の向上に加え、2006年頃からのCPUの超並列化にで課題となっている乱流のモデル化に起因する誤差は一切含まず、

より、
現在でも同じペースで性能向上を続けており、2020年頃まで

ナビエ・ストークス方程式に厳密に従う。
このため、この手法を用いこの傾向が続くと予想されている。
昨年、2011年にスパコン性能ラれば模型製作誤差、計測誤差等を伴う曳航水槽試験よりも高精度ンキングで世界一に輝いた京コンピュータはコアー数が70万個以

レイノルズ数

模型長さ

境界層厚さ

縦渦直径

計算格子数

かつ高信頼性を有する結果が得られると考えられる。
一方でこの手上ある計算機である。
コアーあたり百万格子の計算が出来るとすれ

5×10

6

6m

100mm

0.9mm

1000億

ば、
京コンピュータを使えば7000億格子の計算ができ、
6m模型を

1×10

6

2m

50mm

1.3mm

10億

5×10

5

1.25m

30mm

1.5mm

1億

使った曳航水槽試験状態のfully-resolved LESは実現可能である。

DNSと同等な結果が得られ、計算コストがDNSより小さい手法に

日本造船技術センターでは昨年、本研究の一部を文部科学省事

ラージ・エディー・シミュレーション（LES）と呼ばれるものがある。
乱業の京速コンピュータ「京」
を中核としたHPCI（革新的ハイパフォー

流の中には大きなスケールの渦から小さなスケールの渦まで様々

マンス・コンピューティング・インフラ）の活用を目的としたHPCI戦な大きさの渦が混在しており、大きな渦の周りには小さな渦があり、略プログラム「分野4次世代ものづくり」の 実証研究課題として実

大きな渦の運動に従うように小さな渦は揺らいでいる。
小さな渦の施した。計算機は主に財団法人計算科学振興財団のFOCUSスパ

運動は大きな渦の運動からもたらされ、エネルギーが大きなスケー

コンを使用し、計算コードにはFrontFlow/blueを用いた。

ルから小さなスケールへと伝わる。
このエネルギーカスケードは渦運動が熱に変わるスケールまで続いているが、ある程度小さなスケー

計算はCFDのベンチマーク船型で有名なKVLCC2船型を対象域が現れる。
この領域をモデル化し、乱流場の生成、形態に強く影響として、10億格子を用いて計算を行った。計算したレイノルズ数はを受ける大規模渦を直接計算格子で計算する手法がfully-resolved

Re=5×10 と1×10 の２通りである。図-１は船体表面のある瞬時

LESである。
船舶のように摩擦抵抗が重要な場合、乱流境界層内を完場の渦度分布であるが、船体中央部付近に乱流遷移が見られる。
遷

全に解像する必要があり、乱流生成に支配的と考えられている壁近移面は長手方向で上下に一様ではなく、平行部で遅れ、船体上部と傍の主流方向に平行な小さな縦渦が解像すべき最も小さなスケー

底部で前方にあることが分かる。
また、
レイノルズ数が高い方が、
遷

ルである。
この縦渦のスケールは熱への散逸スケールの高々数倍で移位置が前方にあり、理論と整合している。

るが、DNSと同様に乱流のモデル化が支配的な役割を担わないので、

SRC News No.90 June 20126

統合して抵抗・自航シミュレーターとして利用する予定である。
（技術開発部 西川達雄）

表-1

図-3

S.S.2断面の渦度
（瞬時場）

図-4

伴流分布
（Re=5×10 ）模型船長さと必要計算格子数（フルード数一定）

図-1（a）Re=5×105（b）Re=1×10

6

船体表面の渦度（瞬時場）

5

３. 計算結果

ルになるとそれぞれの乱流場に依存しない普遍的な特性を持った領あり、DNSと同様に膨大な数の計算格子が必要となるデメリットがあ（b）Re=1×10

また、自航試験の計算や波付計算も実施し、最終的にはこれらを一方で、近年の計算機の能力の向上は目覚しく、過去20年間でのため、実用的な工学分野で厳密なDNSが適用された例はない。

5

４. まとめと今後の課題を適用すれば良い。実際の流れ場では乱流中の渦運動エネルギー法のデメリットは膨大な数の計算格子が必要となることである。
こ（a）Re=5×10

演論文を参照していただきたい。

る。
この手法は乱流モデルのチューニングや改良がキーとなるが、曳航水槽試験の抵抗・自航試験と同等の信頼性を実現するには

6

準直接計算と呼ばれている。
本研究ではこの手法を船舶へ適応した。

56

図-２にベースラインから46%の高さの局所摩擦抵抗係数を示す。
どちらのレイノルズ数でも船体前半部ではそれぞれの層流の

図-2

局所摩擦抵抗係数5

図-5 限界流線と流線分布（Re=5×10 ）SRC News No.90 June 20127

SRC News̲No.90̲P08-09 入稿

そこで今回のバージョンアップでは、2.で更新したデータベース

SRC News̲No.90̲P08-09

SRC Tipsのバージョンアップ
（推進性能推定の精度向上）

3.3 推定結果
図-4に学習データの推定結果（○:新バージョン）と未学習デー

価に使用する未学習用データに分け、中間層のニューロン数を変タの推定結果（■：新バージョン、▲：旧バージョン）
について示しま更してニューラルネットワークの学習を行い、最適な中間層のす。形状影響係数と自航要素の推定精度が向上し、推定結果のバ

ニューロン数の決定を行いました。図-2、3に形状影響係数におけラつきが減少したことが確認できます。

入稿

をニューラルネットワークに使用する学習用データと汎化性の評

る中間層のニューロン数の検討結果の一例を示します。中間層のニューロン数が19以上では過学習の傾向が確認でき、中間層のニューロン数が7の時、未学習データの実験値と推定値の相関係

１. はじめに数が最も高く、
また、学習データの実験値と推定値の相関係数もある程度高いことから、最適な中間層であることが確認できます。

SRC船型設計システム（SRC Tips）は、初期計画時の船型要目の決定や線図の創生を支援するプログラムです。2009年6月に船3.2 推定計算方法の改良

型決定作業を行う3つのアプリケーション（Tips Sp,Op,Sk）の供用を開始し、2010年6月から補助作業を行うアプリケーション

ニューラルネットワーク構造の最適化に加え、推定計算方法も改（Tips Id,Ar）の供用を開始しました。現在、国内造船所8社（10ラ

良しました。一般にニューラルネットワークの学習結果は、初期に与イセンス）に導入をいただいており、HRC（造工中手船型研究会）にえる結合荷重行列に依存します。旧バージョンでは、初期結合荷重

おいてもSRC Tipsを使用した船型開発が進められております。
ま行列を変更した10回の学習結果の中から学習誤差の小さかった

た一方で、昨年からSRC Tipsの核となる推進性能推定の精度向学習結果を採用し、性能推定に使用していましたが、新バージョン

上を図るためにデータベースの更新と計算方法の見直しを行ってでは、10回の学習によって得られた10種の推定結果を平均し、性きました。

能推定を行うように改良しました。

今回のSRCニュースでは、今年6月にバージョンアップしたSRC
Tipsについてご紹介いたします。

２. データベースの更新
SRC Tipsでは、SRCの模型試験データをニューラルネット
ワークと呼ばれる手法で解析し、船型を表す要素から直接、浸水
表面積係数、造波抵抗係数、形状影響係数、自航要素といった推進性能要素を推定しています。ニューラルネットワークとは、脳神経系の情報処理機構を模倣した数理モデルで、与えられた入出力データに基づく学習を通して、必要とされる情報処理を実現するものです。旧バージョンのニューラルネットワークの学習

図-1 主要目の頻度分布には、1978年から2004年までの模型試験データ約2,100船型より、表-1に示す条件により選定された約1,100載貨状態を使用して学習を行い、推進性能要素を推定していました。今回の３. 計算方法の見直し

データベース更新では、近年の模型試験データ約250船型の中3.1 ニューラルネットワーク構造の見直し

から約80載貨状態を新たに追加しました。これによりデータ数

SRC Tipsのニューラルネットワークには、階層型ニューラルネッ

が約7%増加されました。図-1に主要目の頻度分布（■：新たにトワークを用いています。
この階層型ニューラルネットワークは、入追加されたデータ）を示します。

力層、中間層、出力層の3層のネットワークで構成されており、入力

図-2

中間層の検討結果①

４. おわりに
今回のSRC Tipsのバージョンアップでは、推進性能推定の精度向上に加え、中間層のニューロン数の数を減らし、ニューラルネッ

層と出力層のニューロンの個数は、それぞれ説明変数（船型要素）、
表-1 データベースの選定条件

8100.0m以上のニューロンの個数の決定的方法は知られていません。一般に中2）模型船長さ5.0m以上間層のニューロンの個数を増やすことによって、より複雑な関数を

3）船型

1軸排水量型

近似することができますが、安易に中間層のニューロン数を増や

4）付加物

舵、
ビルジキール、バウ及びスタンスラスタ

せば過学習となり、未学習データに対して当てはまり（汎化性）が5）載貨状態

トリム無し、計画満載状態と排水量比80%以上

悪くなるといわれています。

SRC News No.90 June 2012

トワークの構造をシンプルにすることによって、最適化計算に掛か目的変数（推進性能要素）の数である程度決定されますが中間層

1）実船長さ図-4 推定結果

る時間が約3分の1に短縮できるようになりました。今後もよりSRC
Tipsをより使いやすいものとするために新機能の追加や機能拡張を行っていく予定です。
（技術開発部図-3西村洋佑）

中間層の検討結果②

SRC News No.90 June 2012

9

SRC News̲No.90̲P08-09 入稿

そこで今回のバージョンアップでは、2.で更新したデータベース

SRC News̲No.90̲P08-09

SRC Tipsのバージョンアップ
（推進性能推定の精度向上）

3.3 推定結果
図-4に学習データの推定結果（○:新バージョン）と未学習デー

価に使用する未学習用データに分け、中間層のニューロン数を変タの推定結果（■：新バージョン、▲：旧バージョン）
について示しま更してニューラルネットワークの学習を行い、最適な中間層のす。形状影響係数と自航要素の推定精度が向上し、推定結果のバ

ニューロン数の決定を行いました。図-2、3に形状影響係数におけラつきが減少したことが確認できます。

入稿

をニューラルネットワークに使用する学習用データと汎化性の評

る中間層のニューロン数の検討結果の一例を示します。中間層のニューロン数が19以上では過学習の傾向が確認でき、中間層のニューロン数が7の時、未学習データの実験値と推定値の相関係

１. はじめに数が最も高く、
また、学習データの実験値と推定値の相関係数もある程度高いことから、最適な中間層であることが確認できます。

SRC船型設計システム（SRC Tips）は、初期計画時の船型要目の決定や線図の創生を支援するプログラムです。2009年6月に船3.2 推定計算方法の改良

型決定作業を行う3つのアプリケーション（Tips Sp,Op,Sk）の供用を開始し、2010年6月から補助作業を行うアプリケーション

ニューラルネットワーク構造の最適化に加え、推定計算方法も改（Tips Id,Ar）の供用を開始しました。現在、国内造船所8社（10ラ

良しました。一般にニューラルネットワークの学習結果は、初期に与イセンス）に導入をいただいており、HRC（造工中手船型研究会）にえる結合荷重行列に依存します。旧バージョンでは、初期結合荷重

おいてもSRC Tipsを使用した船型開発が進められております。
ま行列を変更した10回の学習結果の中から学習誤差の小さかった

た一方で、昨年からSRC Tipsの核となる推進性能推定の精度向学習結果を採用し、性能推定に使用していましたが、新バージョン

上を図るためにデータベースの更新と計算方法の見直しを行ってでは、10回の学習によって得られた10種の推定結果を平均し、性きました。

能推定を行うように改良しました。

今回のSRCニュースでは、今年6月にバージョンアップしたSRC
Tipsについてご紹介いたします。

２. データベースの更新
SRC Tipsでは、SRCの模型試験データをニューラルネット
ワークと呼ばれる手法で解析し、船型を表す要素から直接、浸水
表面積係数、造波抵抗係数、形状影響係数、自航要素といった推進性能要素を推定しています。ニューラルネットワークとは、脳神経系の情報処理機構を模倣した数理モデルで、与えられた入出力データに基づく学習を通して、必要とされる情報処理を実現するものです。旧バージョンのニューラルネットワークの学習

図-1 主要目の頻度分布には、1978年から2004年までの模型試験データ約2,100船型より、表-1に示す条件により選定された約1,100載貨状態を使用して学習を行い、推進性能要素を推定していました。今回の３. 計算方法の見直し

データベース更新では、近年の模型試験データ約250船型の中3.1 ニューラルネットワーク構造の見直し

から約80載貨状態を新たに追加しました。これによりデータ数

SRC Tipsのニューラルネットワークには、階層型ニューラルネッ

が約7%増加されました。図-1に主要目の頻度分布（■：新たにトワークを用いています。
この階層型ニューラルネットワークは、入追加されたデータ）を示します。

力層、中間層、出力層の3層のネットワークで構成されており、入力

図-2

中間層の検討結果①

４. おわりに
今回のSRC Tipsのバージョンアップでは、推進性能推定の精度向上に加え、中間層のニューロン数の数を減らし、ニューラルネッ

層と出力層のニューロンの個数は、それぞれ説明変数（船型要素）、
表-1 データベースの選定条件

8100.0m以上のニューロンの個数の決定的方法は知られていません。一般に中2）模型船長さ5.0m以上間層のニューロンの個数を増やすことによって、より複雑な関数を

3）船型

1軸排水量型

近似することができますが、安易に中間層のニューロン数を増や

4）付加物

舵、
ビルジキール、バウ及びスタンスラスタ

せば過学習となり、未学習データに対して当てはまり（汎化性）が5）載貨状態

トリム無し、計画満載状態と排水量比80%以上

悪くなるといわれています。

SRC News No.90 June 2012

トワークの構造をシンプルにすることによって、最適化計算に掛か目的変数（推進性能要素）の数である程度決定されますが中間層

1）実船長さ図-4 推定結果

る時間が約3分の1に短縮できるようになりました。今後もよりSRC
Tipsをより使いやすいものとするために新機能の追加や機能拡張を行っていく予定です。
（技術開発部図-3西村洋佑）

中間層の検討結果②

SRC News No.90 June 2012

9

SRC News̲No.90̲P10-11

入稿

2 主要目

・ 探照灯は取外し式とする。

質

軽合金

全

長

１９．
９５ ｍ

2 浅喫水対策

登録長さ

１６．
５５ ｍ

河川での浅喫水を考慮し、船底からの突出がほとんど無いウォー

幅（型）

３．
８０ ｍ

タージェット推進器を採用しています。

深さ（型）

２．
００ ｍ

3 消防設備計画満載喫水１．
００ ｍ

消防設備として、以下のものを装備しています。

（バラスト搭載時）

１．
３０ ｍ

・ 4.2ｍ複合型搭載艇を装備し、スリップウエイ揚降方式とする。

・ 主機駆動の消防ポンプ（7,500L/min） ２台

総トン数

１９ トン

・ 電動放水砲（5,000L/min）

２門

資

Ｊ ＣＩ

・ 放水集合管 (75mm×6)２基

平・ 操舵室放水操作盤（タッチパネル方式、バラスト操作盤兼用）

格

航行区域

水

試運転最大速力２２．
４ ノット

・ 放水時のジョイスティック操船

航海速力

１８．
１ ノット

・ 上甲板にコントロールスタンド設置

１４ 名

最大搭載人員４. 本船主要機器写真
本船の主要部の写真を以下に示します。

3 主要装備
主 機 関

５９２ｋW

２基

主発電機

３２ｋＶＡ

１基

ウォータージェット推進器

２基

航海情報ネットワークシステム

航走写真

１. はじめに２台

レーダーアンテナ

１台

ＧＰＳ

１台

ヘッディングセンサー

1台

ウェザーステーション

１台

ネットワークサウンダー

1台

消防無線電話（デジタル／アナログ）

１式

タージェット推進、ジョイスティック操船が可能な消防艇として

マリンＶＨＦ

１台

計画されました。

監視カメラ装置１式

大阪市は「水の都」とも呼ばれ、その地勢上市内には多くの河消防ポンプ

7,500L/min

２台

川水路が張り巡らされ、なにわ八百八橋と称される数多くの橋

１ 一般配置放水砲5,000L/min

２門が存在します。大阪市の防災対策を考える場合、この内陸水路

主船体は３枚の水密隔壁で４区画に分けられ、前方より船首倉庫、
操

放水集合管

75ｍｍ×6２基

部地域の防災・救助活動が重要な課題となります。

舵室兼隊員室、機関室、
ウォータージェット室となっています。

搭載艇

4.2ｍ複合型

１隻

この課題に対応するため、この度河川対応型の消防艇として、橋操舵室兼隊員室には、操船コンソール、操縦椅子３脚、ソファー２

梁下の通行性と浅喫水を特徴とした最新鋭の消防艇「ゆうなぎ」がセット、便所等が配置されています。操船コンソールには機関遠隔

３. 特徴

建造されました。

操作盤、ジョイスティック、放水操作盤、後部監視カメラモニター等

１ 橋梁下の通行対策

当センターでは平成２２年の６月から１２月に本船の基本設計業務
を、
平成２３年５月から平成２４年３月まで建造監理業務を行いました。
以下に本船の概要と性能を紹介致します。

２. 本船の概要
本船は「河川対応型」の最新鋭消防艇として、橋梁下の通行10ディスプレイが配置されています。
機関室には高速ディーゼル主機関２基及び発電機１基、主機駆動に制限するため、以下の対策を行っています。

消防ポンプ２台、バラストポンプ４台、配電盤及び消防制御盤等を効

・ 操舵室の屋根は昇降式とする。

率よく配置し、騒音、振動にも配慮した構造としております。

・ マストは起倒式とする。

ウォータージェット室にはウォータージェット推進器２基、油圧ポンプ等が配置されています。

を考慮したエアードラフト（水面上の高さ）1.4ｍの制限と、河川

消防設備としては、機関室に消防ポンプ２台、前部上甲板上に放航 行を考 慮した喫 水 1 . 3ｍの 制 限を満 足する、
２基２軸ウォー

水砲２門、
後部上甲板上に放水集合管２セットが配置されています。

SRC News No.90 June 2012

橋梁下の通行を考慮し、水面上の高さ（エアードラフト）
を１．
４ｍ

正面全景

全放水

起倒式マスト

操船コンソール

搭載艇及び放水集合管

5. おわりに
本船の設計、建造監理を通して船主である大阪市消防局殿には・ 両舷にバラストタンクを設け、バラスト水の搭載により喫水を終始適切なご支援を戴きました。
また、建造に当られた瀬戸内クラ

0.3m沈める。バラストポンプ、弁類はすべて電動遠隔操作

フト株式会社殿には高度な造船技術を持って本船建造に尽力され可能とする。

ましたことを付記致します。

・ ダビットは取り外し式とする。

（海洋技術部 中桐廣道）

SRC News No.90 June 2012 11

入稿

船

SRC News̲No.90̲P10-11大阪市消防局
19トン型消防艇「ゆうなぎ」〜河川対応型最新鋭消防艇〜

SRC News̲No.90̲P10-11

入稿

2 主要目

・ 探照灯は取外し式とする。

質

軽合金

全

長

１９．
９５ ｍ

2 浅喫水対策

登録長さ

１６．
５５ ｍ

河川での浅喫水を考慮し、船底からの突出がほとんど無いウォー

幅（型）

３．
８０ ｍ

タージェット推進器を採用しています。

深さ（型）

２．
００ ｍ

3 消防設備計画満載喫水１．
００ ｍ

消防設備として、以下のものを装備しています。

（バラスト搭載時）

１．
３０ ｍ

・ 4.2ｍ複合型搭載艇を装備し、スリップウエイ揚降方式とする。

・ 主機駆動の消防ポンプ（7,500L/min） ２台

総トン数

１９ トン

・ 電動放水砲（5,000L/min）

２門

資

Ｊ ＣＩ

・ 放水集合管 (75mm×6)２基

平・ 操舵室放水操作盤（タッチパネル方式、バラスト操作盤兼用）

格

航行区域

水

試運転最大速力２２．
４ ノット

・ 放水時のジョイスティック操船

航海速力

１８．
１ ノット

・ 上甲板にコントロールスタンド設置

１４ 名

最大搭載人員４. 本船主要機器写真
本船の主要部の写真を以下に示します。

3 主要装備
主 機 関

５９２ｋW

２基

主発電機

３２ｋＶＡ

１基

ウォータージェット推進器

２基

航海情報ネットワークシステム

航走写真

１. はじめに２台

レーダーアンテナ

１台

ＧＰＳ

１台

ヘッディングセンサー

1台

ウェザーステーション

１台

ネットワークサウンダー

1台

消防無線電話（デジタル／アナログ）

１式

タージェット推進、ジョイスティック操船が可能な消防艇として

マリンＶＨＦ

１台

計画されました。

監視カメラ装置１式

大阪市は「水の都」とも呼ばれ、その地勢上市内には多くの河消防ポンプ

7,500L/min

２台

川水路が張り巡らされ、なにわ八百八橋と称される数多くの橋

１ 一般配置放水砲5,000L/min

２門が存在します。大阪市の防災対策を考える場合、この内陸水路

主船体は３枚の水密隔壁で４区画に分けられ、前方より船首倉庫、
操

放水集合管

75ｍｍ×6２基

部地域の防災・救助活動が重要な課題となります。

舵室兼隊員室、機関室、
ウォータージェット室となっています。

搭載艇

4.2ｍ複合型

１隻

この課題に対応するため、この度河川対応型の消防艇として、橋操舵室兼隊員室には、操船コンソール、操縦椅子３脚、ソファー２

梁下の通行性と浅喫水を特徴とした最新鋭の消防艇「ゆうなぎ」がセット、便所等が配置されています。操船コンソールには機関遠隔

３. 特徴

建造されました。

操作盤、ジョイスティック、放水操作盤、後部監視カメラモニター等

１ 橋梁下の通行対策

当センターでは平成２２年の６月から１２月に本船の基本設計業務
を、
平成２３年５月から平成２４年３月まで建造監理業務を行いました。
以下に本船の概要と性能を紹介致します。

２. 本船の概要
本船は「河川対応型」の最新鋭消防艇として、橋梁下の通行10ディスプレイが配置されています。
機関室には高速ディーゼル主機関２基及び発電機１基、主機駆動に制限するため、以下の対策を行っています。

消防ポンプ２台、バラストポンプ４台、配電盤及び消防制御盤等を効

・ 操舵室の屋根は昇降式とする。

率よく配置し、騒音、振動にも配慮した構造としております。

・ マストは起倒式とする。

ウォータージェット室にはウォータージェット推進器２基、油圧ポンプ等が配置されています。

を考慮したエアードラフト（水面上の高さ）1.4ｍの制限と、河川

消防設備としては、機関室に消防ポンプ２台、前部上甲板上に放航 行を考 慮した喫 水 1 . 3ｍの 制 限を満 足する、
２基２軸ウォー

水砲２門、
後部上甲板上に放水集合管２セットが配置されています。

SRC News No.90 June 2012

橋梁下の通行を考慮し、水面上の高さ（エアードラフト）
を１．
４ｍ

正面全景

全放水

起倒式マスト

操船コンソール

搭載艇及び放水集合管

5. おわりに
本船の設計、建造監理を通して船主である大阪市消防局殿には・ 両舷にバラストタンクを設け、バラスト水の搭載により喫水を終始適切なご支援を戴きました。
また、建造に当られた瀬戸内クラ

0.3m沈める。バラストポンプ、弁類はすべて電動遠隔操作

フト株式会社殿には高度な造船技術を持って本船建造に尽力され可能とする。

ましたことを付記致します。

・ ダビットは取り外し式とする。

（海洋技術部 中桐廣道）

SRC News No.90 June 2012 11

入稿

船

SRC News̲No.90̲P10-11大阪市消防局
19トン型消防艇「ゆうなぎ」〜河川対応型最新鋭消防艇〜

SRC News̲No.90̲P12-13 入稿

幅（型）4.16 ｍ

2 消防・救難設備

深さ（型）

２．
００ ｍ

消防・救難設備として、以下のものを装備しています。

計画満載喫水１．
００ ｍ

・ 消防ポンプ（5,000L/min）

２台

１９ トン

・ 電動放水砲(4,000L/min)

２台

資

Ｊ ＣＩ

・ 放水集合管(65mm×5)

２基

航行区域

平

・ 操舵室放水制御監視盤

1式

試運転最大速力29.5 ノット・ 泡原液タンク１個

格

24 ノット

巡航速力
最大搭載人員水・ 搭載艇2,000L

１隻

3.8ｍ複合型

員

6 名

・ 電動ダビット

１式

その他

9 名

・ 救助用プラットフォーム

１式

15 名

・ 潜水士用梯子（取外し式）

１台

・ プロペラ回転標示灯

１式

乗

合

計

3 主要装備
主機関

６５５ｋＷ

２基

逆転減速機

Vドライブ・オメガ

２基

主発電機

３２ kＶＡ

１基

変圧器

１０ｋＶＡ

１基

推進器

５翼ＦＰＰ

２基

操舵装置

４. 本船主要機器写真
本船の主要部の写真を以下に示します。

１式

航海機器総合表示装置
レーダーセンサー

１台

プロッタ（ディスプレイ） ２ 台

航走写真

１. はじめに
先代の神戸市消防艇「３代目 くすのき」は、昭和５７年３月に竣工し、永年に渡り神戸港の防災・救難を担ってきましたが、近１ 一般配置
一般配置は、上甲板上に操舵室を設け、操船コンソール、操

先代の「くすのき」
は消防・救難機能に重点を置いた大型の消防

測深儀

１台

風向風速探知機

１台

日本語ナブテック受信機

1 台

監視カメラ装置

１式

艇状態連絡器（ＡＶＭ）

１台

国際ＶＨＦ無線電話

１台

消防ポンプ

5,000Ｌ/min

２台

放水砲

4,000L/min

２門

放水集合管

65mm×5２基

機関室には、高速ディーゼル主機関２基及びVドライブオメガ

自衛噴霧装置120L/min

７個式逆転減速機２基、発電機１基、消防ポンプ２台、配電盤及び消泡原液タンク2,000L

１個

防制御盤、燃料タンク等を効率よく配置し、騒音、振動にも配慮

搭載艇

3.8ｍ複合型

１隻

上甲板下は３枚の水密隔壁で４区画に分けられ、前方より船首倉庫、隊員室、機関室、舵機室となっています。
隊員室には便所、ソファー、手洗器、物入れ等が配置されています。

した構造としております。

艇（旧133.72ＧＴ）でしたが、新しい消防艇は、最新の高性能の機舵機室には操舵装置、泡原液タンク等を配置しています。

器類を搭載し、必要かつ十分な消防・救難機能を持つと共に、
１９総

各1 台

主機・減速機・消防ポンプ

放水集合管

全放水

5. おわりに

１ 高速化

終始適切なご支援を戴きました。
また、建造に当られた瀬戸内クラ

出力６５５ｋWの高速ディーゼル機関と５翼スキュー付FPPの採用対応するため、高速性能も確保するように計画されました。

船

質

軽合金

により、試運転最大速力２９．
５ノット、巡航速力２４ノット以上の高速

全長18.51 ｍ化が達成されています。
また、消防活動時のために、２段減速のVド

登録長さ17.51 ｍ

ライブ・オメガクラッチ式逆転減速機を装備しています。

SRC News No.90 June 2012

操舵室及び放水砲

本船の設計、建造監理を通して船主である神戸市消防局殿には

2 主要目

神戸港の防災・救難に活躍が期待されています。

後部デッキ

３. 特徴

トンと小型化し、近年重要度が増している救急救助業務に迅速に

同じく高速消防艇の僚船「たちばな」とのコラボレーションで、

12

１台しています。

以下に本船の概要と性能を紹介致します。

２. 本船の概要

船舶自動識別装置

消防無線（デジタル＆アナログ）

当センターでは平成２２年度に本船の基本設計業務を、平成
２３年６月から平成２４年２月まで建造監理業務を行いました。

１台

縦椅子３脚、ソファー兼救急用ベッド、海図台、洗面台等を配置

年老朽化が著しく進んだため、この度その代替として新しく４代目「くすのき」が建造されました。

船首方位伝達装置

操船コンソール

フト株式会社殿には高度な造船技術を駆使して、本船建造に尽力されましたことを付記致します。
（海洋技術部 中桐廣道）

SRC News No.90 June 2012 13

入稿

総トン数

SRC News̲No.90̲P12-13

神戸市消防局
19トン級消防艇「くすのき」〜小型高機能消防艇〜

SRC News̲No.90̲P12-13 入稿

幅（型）4.16 ｍ

2 消防・救難設備

深さ（型）

２．
００ ｍ

消防・救難設備として、以下のものを装備しています。

計画満載喫水１．
００ ｍ

・ 消防ポンプ（5,000L/min）

２台

１９ トン

・ 電動放水砲(4,000L/min)

２台

資

Ｊ ＣＩ

・ 放水集合管(65mm×5)

２基

航行区域

平

・ 操舵室放水制御監視盤

1式

試運転最大速力29.5 ノット・ 泡原液タンク１個

格

24 ノット

巡航速力
最大搭載人員水・ 搭載艇2,000L

１隻

3.8ｍ複合型

員

6 名

・ 電動ダビット

１式

その他

9 名

・ 救助用プラットフォーム

１式

15 名

・ 潜水士用梯子（取外し式）

１台

・ プロペラ回転標示灯

１式

乗

合

計

3 主要装備
主機関

６５５ｋＷ

２基

逆転減速機

Vドライブ・オメガ

２基

主発電機

３２ kＶＡ

１基

変圧器

１０ｋＶＡ

１基

推進器

５翼ＦＰＰ

２基

操舵装置

４. 本船主要機器写真
本船の主要部の写真を以下に示します。

１式

航海機器総合表示装置
レーダーセンサー

１台

プロッタ（ディスプレイ） ２ 台

航走写真

１. はじめに
先代の神戸市消防艇「３代目 くすのき」は、昭和５７年３月に竣工し、永年に渡り神戸港の防災・救難を担ってきましたが、近１ 一般配置
一般配置は、上甲板上に操舵室を設け、操船コンソール、操

先代の「くすのき」
は消防・救難機能に重点を置いた大型の消防

測深儀

１台

風向風速探知機

１台

日本語ナブテック受信機

1 台

監視カメラ装置

１式

艇状態連絡器（ＡＶＭ）

１台

国際ＶＨＦ無線電話

１台

消防ポンプ

5,000Ｌ/min

２台

放水砲

4,000L/min

２門

放水集合管

65mm×5２基

機関室には、高速ディーゼル主機関２基及びVドライブオメガ

自衛噴霧装置120L/min

７個式逆転減速機２基、発電機１基、消防ポンプ２台、配電盤及び消泡原液タンク2,000L

１個

防制御盤、燃料タンク等を効率よく配置し、騒音、振動にも配慮

搭載艇

3.8ｍ複合型

１隻

上甲板下は３枚の水密隔壁で４区画に分けられ、前方より船首倉庫、隊員室、機関室、舵機室となっています。
隊員室には便所、ソファー、手洗器、物入れ等が配置されています。

した構造としております。

艇（旧133.72ＧＴ）でしたが、新しい消防艇は、最新の高性能の機舵機室には操舵装置、泡原液タンク等を配置しています。

器類を搭載し、必要かつ十分な消防・救難機能を持つと共に、
１９総

各1 台

主機・減速機・消防ポンプ

放水集合管

全放水

5. おわりに

１ 高速化

終始適切なご支援を戴きました。
また、建造に当られた瀬戸内クラ

出力６５５ｋWの高速ディーゼル機関と５翼スキュー付FPPの採用対応するため、高速性能も確保するように計画されました。

船

質

軽合金

により、試運転最大速力２９．
５ノット、巡航速力２４ノット以上の高速

全長18.51 ｍ化が達成されています。
また、消防活動時のために、２段減速のVド

登録長さ17.51 ｍ

ライブ・オメガクラッチ式逆転減速機を装備しています。

SRC News No.90 June 2012

操舵室及び放水砲

本船の設計、建造監理を通して船主である神戸市消防局殿には

2 主要目

神戸港の防災・救難に活躍が期待されています。

後部デッキ

３. 特徴

トンと小型化し、近年重要度が増している救急救助業務に迅速に

同じく高速消防艇の僚船「たちばな」とのコラボレーションで、

12

１台しています。

以下に本船の概要と性能を紹介致します。

２. 本船の概要

船舶自動識別装置

消防無線（デジタル＆アナログ）

当センターでは平成２２年度に本船の基本設計業務を、平成
２３年６月から平成２４年２月まで建造監理業務を行いました。

１台

縦椅子３脚、ソファー兼救急用ベッド、海図台、洗面台等を配置

年老朽化が著しく進んだため、この度その代替として新しく４代目「くすのき」が建造されました。

船首方位伝達装置

操船コンソール

フト株式会社殿には高度な造船技術を駆使して、本船建造に尽力されましたことを付記致します。
（海洋技術部 中桐廣道）

SRC News No.90 June 2012 13

入稿

総トン数

SRC News̲No.90̲P12-13

神戸市消防局
19トン級消防艇「くすのき」〜小型高機能消防艇〜

SRC News̲No.90̲P14-15 入稿

SRC News̲No.90̲P14-15

り舷側曲面形状、船体中心側形状のCp曲線が、次いで形状が船型の数式表示について（10）

決まります。図-２に1軸船尾形状のツインスケグ船尾への変形例を示します。又、Cをｚの１次関数（傾斜スケグ）とした変形例

入稿

を図-３に示します。

3. 幾何計量と流力特性の関連について
3.1 経緯流体が接する船体曲面と流力現象の関係は、推進性能要素

1. はじめにと肥大度や横切面積曲線等の巨視的なパラメータの関連で評

複雑な船体形状をパソコン上に創り出す船型数式表示法は、価されデータベースとして蓄積されていますが、船型創生に必パラメータ関数により、肥大度やフレームライン等設計条件を満

要な流力現象と曲面特性の関連の知見は、経験に頼る事例が足する滑らかな曲面を記述し、その幾何学特性である微分値や多い事は否定できません。これを船舶工学の課題とする試みと曲率等の幾何計量を計算します。基本構成や主要課題について、して、本船型数式表示法と流力特性数値計算法CFDの連携に

既刊SRC Newsで紹介しましたが、船型設計についても、多様な

（1）

（2）

学院工学科の修士論文テーマに採り上げられました。以下、内（1）Yout（x,z）

んでいます。本稿では、２軸船船尾(Twin Skeg Stern)の表示法、（2）Yin（x,z）
×C

及び船体周りの流場と曲面幾何計量の関連を調査した例を概略紹介します。

（3）（Ys（x,z）-Yin（x,z））C
1.0

C（4）Ys（x,z）×C

図-１ ツインスケグ船尾概念図

２. 軸船尾船型への数式表示法適用について
２軸船尾船型の中で、スケグ中心面に沿って異なる形状の曲容を概略紹介します。
3.2 内容まず、船型設計法、船体曲面の数式表示法、微分幾何学のレ
ビュー、表示式や計算式の整理、計算プログラムの作成と言う研究基盤を整備します。次に、検討対象船として、L/B=6, B/d=3,
Cb=0.65の瘠せ形船及びCb=0.82の肥大船を選び、Cbや面が接合するツインスケグ船尾の表示法を紹介します。

Cp,Cw曲線等の設計条件に対応するパラメータ関数を調整・設定

2.1 ツインスケグ船尾曲面の数式表示

し、曲面形状Y(x,z)の創生、幾何計量計算を行いました。幾何計量

船型数式表示法に従い、船尾部長さ、最大半幅及び喫水をは、曲面のx,z方向１階微分Yx,Yz、
２階微分Yxx,Yxz,Yzz、及びこれ夫々１とする座標(x,y,z)により、スケグ中心面Ys(x,z),舷側のらから求められるガウス曲率K、
平均曲率Hとします。

曲面 Yout(x,z), 船体中心側曲面Yin(x,z)を夫々表示し、これ調査対象の流力特性は、曲面に沿う流速v 圧力p、及び剪断らを合わせて、半幅1、舷側幅 / 船体中心側幅比=1/Cの曲面応力τとし、構造格子対応流場解析ソフトNEPUTUNEにより計を作ります（図-１）。合成された曲面の表示式は、算しました。計算条件は、小型模型船対応のレイノルズ数、実船

船体中心側、(Ys(x,z)‒Yin(x,z))・C/(1+C)、

計画速力対応のフルード数です。

舷側、(Yout(x,z)+C・Ys(x,z))/(1+C)となります。

図 -４に、正 面 線 図 、図 -５に船 体 曲 面に沿う圧 力と幾 何 計 量

又、船長方向ｘの断面積A(x)は、積分範囲をz=0〜1として、
A(x)=∫((Yout(x,z)+C・Ys(x,z))/(1+C))dz‒∫((Ys(x,z)‒Yin(x,z)・C/(1+C)))dz

図-６
剪断応力と幾何計量の対応鳥瞰例（肥大船 船首、船尾）よる曲面幾何計量と流場特性の関連調査が、横浜国立大学大

（3）
（4）

船型への適用、曲面の変形、推進性能との関連等の課題と取組

図-５
圧力と幾何計量の対応鳥瞰例（肥大船 船首、船尾）

図-７
圧力と幾何計量の計算値対応例（肥大船 船首、船尾）の 対 応を比 べ た 例 、図 -６にせ ん 断 応 力と幾 何 計 量 の 対 応 例
図-２
ツインスケグ船尾数式表示例（１）
スケグ角0度図-３
ツインスケグ船尾数式表示例（２）スケグ角20度=∫(Yout(x,z)/(1+C))dz+∫Yin(x,z)(C/(1+C))dzを示します。値 の 大 小は濃 淡で示され、流 力 上 留 意すべき範囲 にマ ークが 付 さ れ 、対 応 が 鳥 瞰 出 来 る様 に なって い ます 。

相関係数による比較

更に、曲 面 上 同 位 置 の 圧 力 及 び 剪 断 応 力と幾 何 計 量 の 定 量

即ち、曲面Yout(x,z)/(1+C)とYin(x,z)・C/(1+C)の断面積

的 相 関 が 調 べられました。図 -７に示すようなデ ータにつ いて

船型0.82の和、即ち、横切面積係数Cp(x)は、舷側Cpout(x), 船体中心統計解析がなされ、流力特性と幾何計量の相関係数が得られ側Cpin(x)として、Cp(x)=Cpout(x)+Cpin(x)となります。

ています。各幾何計量の相関係数を船首と船尾に分けて図-８

2.2 ツインスケグ船尾表示例に示します。全 般 的に、船 長 方 向 微 分 の 相 関 が 深さ方 向 微 分

r
0.5

r

pと幾何特性

yxx

0.4
0.3
0.2
0.1
0

より強く、曲率は、ガウス曲率よりも平均曲率の相関が強い様

軸船尾曲面Yo(x,z)の変形曲面 Yout(x,z)= Yo(x,z)/(1+C),です。データの詳細分析や物理的意味の検討等課題は残りまr0.5

中心側は、高さZ(x)、幅C/(1+C)の線素から成る曲面の複合

した が 、この 様 な 研 究 例 は 知られておらず 、数 式 表 示 法 のさ体があります。ツインスケグ船尾と原型１軸船がCp曲線を共有

さやかな成果と言えましょう。

0.1

IrI→1
相関有

船首

τと幾何特性yx

船型0.65rpと幾何特性

船型0.82船尾

τと幾何特性

yx

0.4
0.3

0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0

船型0.82船型0.65

ツインスケグ船尾の中で良く知られている形態に、舷側は、
１〜船型0.65,0.82〜

夫 々、r 大 2 つ → 共 通

H

0.2

0

14

する場合、Z(x)=1‒Cp(x)、となります。なお、船体中心側形状、

船首あるいは舷側形状が与えられる場合は、上記の断面積の関係よ

図-４ 検討対象船型（数式表示肥大船型）

SRC News No.90 June 2012

船尾（元技術顧問武隈克義）

船型0.65船型0.82船型0.65船型0.82

yx
yz
yxx
yxz
yzz
K
H

図-８ 圧力、剪断応力と幾何計量との相関係数比較

SRC News No.90 June 2012 15

SRC News̲No.90̲P14-15 入稿

SRC News̲No.90̲P14-15

り舷側曲面形状、船体中心側形状のCp曲線が、次いで形状が船型の数式表示について（10）

決まります。図-２に1軸船尾形状のツインスケグ船尾への変形例を示します。又、Cをｚの１次関数（傾斜スケグ）とした変形例

入稿

を図-３に示します。

3. 幾何計量と流力特性の関連について
3.1 経緯流体が接する船体曲面と流力現象の関係は、推進性能要素

1. はじめにと肥大度や横切面積曲線等の巨視的なパラメータの関連で評

複雑な船体形状をパソコン上に創り出す船型数式表示法は、価されデータベースとして蓄積されていますが、船型創生に必パラメータ関数により、肥大度やフレームライン等設計条件を満

要な流力現象と曲面特性の関連の知見は、経験に頼る事例が足する滑らかな曲面を記述し、その幾何学特性である微分値や多い事は否定できません。これを船舶工学の課題とする試みと曲率等の幾何計量を計算します。基本構成や主要課題について、して、本船型数式表示法と流力特性数値計算法CFDの連携に

既刊SRC Newsで紹介しましたが、船型設計についても、多様な

（1）

（2）

学院工学科の修士論文テーマに採り上げられました。以下、内（1）Yout（x,z）

んでいます。本稿では、２軸船船尾(Twin Skeg Stern)の表示法、（2）Yin（x,z）
×C

及び船体周りの流場と曲面幾何計量の関連を調査した例を概略紹介します。

（3）（Ys（x,z）-Yin（x,z））C
1.0

C（4）Ys（x,z）×C

図-１ ツインスケグ船尾概念図

２. 軸船尾船型への数式表示法適用について
２軸船尾船型の中で、スケグ中心面に沿って異なる形状の曲容を概略紹介します。
3.2 内容まず、船型設計法、船体曲面の数式表示法、微分幾何学のレ
ビュー、表示式や計算式の整理、計算プログラムの作成と言う研究基盤を整備します。次に、検討対象船として、L/B=6, B/d=3,
Cb=0.65の瘠せ形船及びCb=0.82の肥大船を選び、Cbや面が接合するツインスケグ船尾の表示法を紹介します。

Cp,Cw曲線等の設計条件に対応するパラメータ関数を調整・設定

2.1 ツインスケグ船尾曲面の数式表示

し、曲面形状Y(x,z)の創生、幾何計量計算を行いました。幾何計量

船型数式表示法に従い、船尾部長さ、最大半幅及び喫水をは、曲面のx,z方向１階微分Yx,Yz、
２階微分Yxx,Yxz,Yzz、及びこれ夫々１とする座標(x,y,z)により、スケグ中心面Ys(x,z),舷側のらから求められるガウス曲率K、
平均曲率Hとします。

曲面 Yout(x,z), 船体中心側曲面Yin(x,z)を夫々表示し、これ調査対象の流力特性は、曲面に沿う流速v 圧力p、及び剪断らを合わせて、半幅1、舷側幅 / 船体中心側幅比=1/Cの曲面応力τとし、構造格子対応流場解析ソフトNEPUTUNEにより計を作ります（図-１）。合成された曲面の表示式は、算しました。計算条件は、小型模型船対応のレイノルズ数、実船

船体中心側、(Ys(x,z)‒Yin(x,z))・C/(1+C)、

計画速力対応のフルード数です。

舷側、(Yout(x,z)+C・Ys(x,z))/(1+C)となります。

図 -４に、正 面 線 図 、図 -５に船 体 曲 面に沿う圧 力と幾 何 計 量

又、船長方向ｘの断面積A(x)は、積分範囲をz=0〜1として、
A(x)=∫((Yout(x,z)+C・Ys(x,z))/(1+C))dz‒∫((Ys(x,z)‒Yin(x,z)・C/(1+C)))dz

図-６
剪断応力と幾何計量の対応鳥瞰例（肥大船 船首、船尾）よる曲面幾何計量と流場特性の関連調査が、横浜国立大学大

（3）
（4）

船型への適用、曲面の変形、推進性能との関連等の課題と取組

図-５
圧力と幾何計量の対応鳥瞰例（肥大船 船首、船尾）

図-７
圧力と幾何計量の計算値対応例（肥大船 船首、船尾）の 対 応を比 べ た 例 、図 -６にせ ん 断 応 力と幾 何 計 量 の 対 応 例
図-２
ツインスケグ船尾数式表示例（１）
スケグ角0度図-３
ツインスケグ船尾数式表示例（２）スケグ角20度=∫(Yout(x,z)/(1+C))dz+∫Yin(x,z)(C/(1+C))dzを示します。値 の 大 小は濃 淡で示され、流 力 上 留 意すべき範囲 にマ ークが 付 さ れ 、対 応 が 鳥 瞰 出 来 る様 に なって い ます 。

相関係数による比較

更に、曲 面 上 同 位 置 の 圧 力 及 び 剪 断 応 力と幾 何 計 量 の 定 量

即ち、曲面Yout(x,z)/(1+C)とYin(x,z)・C/(1+C)の断面積

的 相 関 が 調 べられました。図 -７に示すようなデ ータにつ いて

船型0.82の和、即ち、横切面積係数Cp(x)は、舷側Cpout(x), 船体中心統計解析がなされ、流力特性と幾何計量の相関係数が得られ側Cpin(x)として、Cp(x)=Cpout(x)+Cpin(x)となります。

ています。各幾何計量の相関係数を船首と船尾に分けて図-８

2.2 ツインスケグ船尾表示例に示します。全 般 的に、船 長 方 向 微 分 の 相 関 が 深さ方 向 微 分

r
0.5

r

pと幾何特性

yxx

0.4
0.3
0.2
0.1
0

より強く、曲率は、ガウス曲率よりも平均曲率の相関が強い様

軸船尾曲面Yo(x,z)の変形曲面 Yout(x,z)= Yo(x,z)/(1+C),です。データの詳細分析や物理的意味の検討等課題は残りまr0.5

中心側は、高さZ(x)、幅C/(1+C)の線素から成る曲面の複合

した が 、この 様 な 研 究 例 は 知られておらず 、数 式 表 示 法 のさ体があります。ツインスケグ船尾と原型１軸船がCp曲線を共有

さやかな成果と言えましょう。

0.1

IrI→1
相関有

船首

τと幾何特性yx

船型0.65rpと幾何特性

船型0.82船尾

τと幾何特性

yx

0.4
0.3

0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0

船型0.82船型0.65

ツインスケグ船尾の中で良く知られている形態に、舷側は、
１〜船型0.65,0.82〜

夫 々、r 大 2 つ → 共 通

H

0.2

0

14

する場合、Z(x)=1‒Cp(x)、となります。なお、船体中心側形状、

船首あるいは舷側形状が与えられる場合は、上記の断面積の関係よ

図-４ 検討対象船型（数式表示肥大船型）

SRC News No.90 June 2012

船尾（元技術顧問武隈克義）

船型0.65船型0.82船型0.65船型0.82

yx
yz
yxx
yxz
yzz
K
H

図-８ 圧力、剪断応力と幾何計量との相関係数比較

SRC News No.90 June 2012 15

SRC News̲No.90̲P16-17 入稿

最適船型（その１）船の長さ等を変更する際の中心となる２船型を表-１に示します。

変化します。今後、数回に渡って、船の主要寸法、長さ方向排水

排水量当りの動力は、喫水増加に伴い単調に減少しますので、喫型船型では、船の長さが短い領域で、逆に有効動力（船体抵抗）が水の深い船型が良い船型と言えます。

増加していますが、
これは、図-３に示すように、
フルード数の増加に（４）方形係数伴う造波抵抗の急増に起因します。
また、肥大船型の伝達動力も船方形係数を変更した場合の伝達動力等を図-７に示します。この長さが短い領域で増加していますが、これは、プロペラ荷重度増れによると、方形係数を大きくすると有効動力、伝達動力ともに大に伴うプロペラ効率の低下が主因です。船の長さを短くすると、単調に増加しますが、その増加率は、方形係数が小さい領域で

長さ／幅比が小さくなりますので、推進性能は全般的に劣化し、排は方形係数（排水量）の増加率と同程度ですので、排水量当り

水量当りの所要動力も急激に増加します。伝達動力が最小となるの動力の変化は小さくなっており、これが最小となる方形係数

プロペラ直径は、船の排水量長比等によって決まる平均的な値を長さがありますので、それを最適長さとも言えますが、排水量当りが存在しています。ただし、方形係数を大きくすると、排水量当型について検討します。

過去の実績から求めています。

の伝達動力は長さの増大に伴い単調に減少していますので、推進りの動力も急増するようになります。急増の主な原因は造波抵性能からは、
長い船ほど良い船型と言えます。

抗係数の急増ですが、造波抵抗が急増するフルード数は方形係（２）船の幅

数等によって決まります。

図-１は、この２船型の有効動力PEと伝達動力PDです。計画満載状
態における性能です（以下、同様）。プロペラ効率は、過去の実績を整理して求めた、プロペラ荷重度によって決まる平均的な効率を船幅を変更した場合の伝達動力等を図-４に示します。
これによる使用しています。その際、最適直径に近いプロペラが得られる出力と、幅を大きくすると有効動力、伝達動力ともに単調に増加します

図-８では、以上に示した伝達動力、排水量当りの伝達動力を排や回転数を有する主機関が存在するものと仮定し、最適効率に近が、その増加率は幅（排水量）の増加率と同程度ですので、排水量

水量ベースで比較しています。本図には、参考のため、相似形状

いプロペラ効率のプロペラが常に採用できるものとしています。

当りの動力の変化は小さくなっており、最小となる幅が存在していを保ちつつ船の大きさを変更した場合の伝達動力、および、伝達で表されますが、これを構成する長さ等を１つずつ変更する場合の表-１、図-１に示す２船型を中心に、船の長さ等を変更して推進性ます。
これは、船幅増加は船の長さ／幅比の減少ですから、それに動力が排水量に比例する線も示しています。

所要動力の変化の例を示します。船の寸法は、港や航行海域の水能の変化を見ますが、長さ等を変更すると、(1)式に示すように、そよる性能低下が原因です。

深、港湾設備、貨物形状、建造設備等に由来する制限がありますが、れに比例して排水量も変わります。排水量＝一定の条件下における

（３）喫水

ここでは、
これらの事情を無視し、自由に寸法を変更できるものと変更例は次回に示す予定です。

∇＝LPP B d CB

Δ＝ρ∇

(1)

ここに、
ρ；海水の密度 ∇；排水容積仮定して推進性能を求めます。推進性能の推定には、日本造船技

痩せ型船型では21ノットの速力における所要動力等について検術センターで実施した水槽試討しますが、
フルード数が同一としますと、
この速力は長さが100ｍ

表-12船型の主要寸法等
痩せ型船型

長さ

34.0m

計画喫水

10.0m

12.5m

方形係数

0.6

0.8

排水量長比

0.00450.0085プロペラ直径

7.00m

6.82m

計画速力

21.0ノット

15.0ノット

フルード数

0.242

0.173

船の主要寸法のみを使用してで10.6ノット、300ｍの船で18.4ノットに相当します。

推定した推進性能で、個々の船（１）船の長さ

痩せ型船型の21ノットにおける動力、右側は肥大船型の15ノット

レームラインや長さ方向排水における動力です。船の長さのみ変更し、他の船幅等は変更してい21ノット

肥大船型 15ノット［MW/t］

×10 -3
3

PD

PD/Δ

PE

0.3

PE/Δ
PE

造波抵抗係数痩せ型船型 21ノット［MW/t］

痩せ型船型

2

0.1

P D /Δ
0.08

PE/Δ

1

［MW］

PD

［MW］

6

11

PE

4

Vs［ノット］

150

200

150

250

200

Lpp
［m］

250

Lpp［m］

300

0.1
150

250

6

10

5

300

Lpp［m］

図-1

図-2

図-3

2船型の有効動力と伝達動力船の長さの変更

長さ変更とフルード数、造波抵抗係数伝達馬力が増加しますが、排水量当りの伝達動力は排水量が大

プロペラ効率低下（図-6）が原

きくなるに伴い単調に増加します。

因です。そのため、排水量当り

方形係数は、港湾や航行海域からの制限や船殻重量の変化がの動力は、喫水が浅い領域で少ない要素ですが、方形係数の限度を超えた増加は推進性能の急増しています。

急激な悪化となります。

［MW/t］［MW/t］
痩せ型船型
21ノット

0.12

肥大船型
15ノット

0.5

0.2
肥大船型
15ノット

0.4

PD/Δ

0.1

PD/Δ

0.08

PE/Δ

PD/Δ

30

35

40

佐藤和範）

0.3

45

［MW］

30

B［m］

図-４ 船幅の変更

35

B［m］

25
8

PD

7

20

40

45

PD

PD
15

6

PE
PE
5

0.1

10

15

draft
［m］

4

PE

10
draft
［m］

図-5 喫水の変更

15

0.6

0.7
CB

8
15

7
6

4
0.5

9

PE

5
5

20

6

10

5

8

25

［MW］

［MW］

8

PD

10

Vs=15ノット

0.2

PE/Δ

12

PE

肥大船型
痩せ型船型
Vs=21ノット

0.6

0.4

PE/Δ

0.1

14

PD

4
25

（技術顧問

喫水変更の場合も、長さを［MW/t］
痩せ型船型
21ノット

［MW］

7

PE

12

8
200

うプロペラ荷重度増加による

図-6 喫水変更とプロペラ効率

0.3

5

9
24

P E/ Δ

8

PD

14
15ノット

10
0

draft
［m］

P D/ Δ

9

16

0.2

PE

より長さの短い領域ないしは喫水が浅い船型の領域では逆に

［MW］

18

フルード数
21ノット

12
肥大船型

PD

7

13

痩せ型船型

0.08

P E/ Δ0814

これは、プロペラ直径減少に伴

15

PE/Δ

［MW］

に次ぐのは喫水変更です。伝達動力には最小値が存在し、それ

0.4

0.3

痩せ型船型
21ノット

10

0.5

0.06

0.2

SRC News No.90 June 2012

0.4

［MW/t］

PD/Δ
0.1

肥大船型
15ノット

10

22

肥大船型

い領域で逆に増加しています。

肥大船型 15ノット［MW/t］

PD/Δ

0.35

0.4

20

0.8

プロペラ効率りません。よって、平均的なフ

0.12

18

達動力の変化率が最も小さいのは長さを長くした場合で、それ

5

痩せ型船型

16

喫水変化に伴い単調に変化していますが、伝達動力は、喫水の浅0.6

図-２は長さを変更した場合の有効動力と伝達動力です。左側は型について求めた結果ではあ［MW/t］

14

これらでは、排水量当りの伝達動力に最小値が存在します。伝型では15ノットの速力で検討しますが、これは長さが100ｍの船使用しました。本節で示すのは

200m
30.0m

［MW］

12

図-５に船の計画満載喫水を変更した例を示します。有効動力は

肥大船型

船幅

PD

きい のは、方 形 係 数 の 変 更です。船 幅 変 更 が それに次 ぎます。

の船で14.8ノット、300ｍの船で25.7ノットに相当します。肥大船

験結果から得られた回帰式を本図によると、排水量変更に伴う伝達動力の変化率が最も大PD /Δ［MW/t］

します。
船の排水量Δは

（5）
まとめ

PD
［MW］

船の長さL PP、幅 B、喫水 d、方形係数CBと推進性能との関係を示

16

動力を排水量で割ったもので、排水量当りの動力を示します。痩せ

量分布等と推進性能の関係を紹介し、所要動力が最小となる船１. 主要寸法と推進性能20変更した場合と同様、伝達動力が最小となる喫水が存在しますが、

0.8

5

10
0.6

0.7

0.8
CB

図-7 方形係数の変更

20

30

40

50

20

40

60

80

100

Δ
［kton］

Δ［kton］

相似形状

長さ変更

船幅変更

喫水変更

方形係数変更比例

図-8 各種変更の比較

SRC News No.90 June 2012 17

入稿

量分布を有する船型の推進性能を示しています。

船型や速力を変えると推進性能が変化し所要動力（馬力）がませんので、長さに比例して排水量も変化します。図-２の上段図はSRC News̲No.90̲P16-17

SRC資料室（10）SRC News̲No.90̲P16-17 入稿

最適船型（その１）船の長さ等を変更する際の中心となる２船型を表-１に示します。

変化します。今後、数回に渡って、船の主要寸法、長さ方向排水

排水量当りの動力は、喫水増加に伴い単調に減少しますので、喫型船型では、船の長さが短い領域で、逆に有効動力（船体抵抗）が水の深い船型が良い船型と言えます。

増加していますが、
これは、図-３に示すように、
フルード数の増加に（４）方形係数伴う造波抵抗の急増に起因します。
また、肥大船型の伝達動力も船方形係数を変更した場合の伝達動力等を図-７に示します。この長さが短い領域で増加していますが、これは、プロペラ荷重度増れによると、方形係数を大きくすると有効動力、伝達動力ともに大に伴うプロペラ効率の低下が主因です。船の長さを短くすると、単調に増加しますが、その増加率は、方形係数が小さい領域で

長さ／幅比が小さくなりますので、推進性能は全般的に劣化し、排は方形係数（排水量）の増加率と同程度ですので、排水量当り

水量当りの所要動力も急激に増加します。伝達動力が最小となるの動力の変化は小さくなっており、これが最小となる方形係数

プロペラ直径は、船の排水量長比等によって決まる平均的な値を長さがありますので、それを最適長さとも言えますが、排水量当りが存在しています。ただし、方形係数を大きくすると、排水量当型について検討します。

過去の実績から求めています。

の伝達動力は長さの増大に伴い単調に減少していますので、推進りの動力も急増するようになります。急増の主な原因は造波抵性能からは、
長い船ほど良い船型と言えます。

抗係数の急増ですが、造波抵抗が急増するフルード数は方形係（２）船の幅

数等によって決まります。

図-１は、この２船型の有効動力PEと伝達動力PDです。計画満載状
態における性能です（以下、同様）。プロペラ効率は、過去の実績を整理して求めた、プロペラ荷重度によって決まる平均的な効率を船幅を変更した場合の伝達動力等を図-４に示します。
これによる使用しています。その際、最適直径に近いプロペラが得られる出力と、幅を大きくすると有効動力、伝達動力ともに単調に増加します

図-８では、以上に示した伝達動力、排水量当りの伝達動力を排や回転数を有する主機関が存在するものと仮定し、最適効率に近が、その増加率は幅（排水量）の増加率と同程度ですので、排水量

水量ベースで比較しています。本図には、参考のため、相似形状

いプロペラ効率のプロペラが常に採用できるものとしています。

当りの動力の変化は小さくなっており、最小となる幅が存在していを保ちつつ船の大きさを変更した場合の伝達動力、および、伝達で表されますが、これを構成する長さ等を１つずつ変更する場合の表-１、図-１に示す２船型を中心に、船の長さ等を変更して推進性ます。
これは、船幅増加は船の長さ／幅比の減少ですから、それに動力が排水量に比例する線も示しています。

所要動力の変化の例を示します。船の寸法は、港や航行海域の水能の変化を見ますが、長さ等を変更すると、(1)式に示すように、そよる性能低下が原因です。

深、港湾設備、貨物形状、建造設備等に由来する制限がありますが、れに比例して排水量も変わります。排水量＝一定の条件下における

（３）喫水

ここでは、
これらの事情を無視し、自由に寸法を変更できるものと変更例は次回に示す予定です。

∇＝LPP B d CB

Δ＝ρ∇

(1)

ここに、
ρ；海水の密度 ∇；排水容積仮定して推進性能を求めます。推進性能の推定には、日本造船技

痩せ型船型では21ノットの速力における所要動力等について検術センターで実施した水槽試討しますが、
フルード数が同一としますと、
この速力は長さが100ｍ

表-12船型の主要寸法等
痩せ型船型

長さ

34.0m

計画喫水

10.0m

12.5m

方形係数

0.6

0.8

排水量長比

0.00450.0085プロペラ直径

7.00m

6.82m

計画速力

21.0ノット

15.0ノット

フルード数

0.242

0.173

船の主要寸法のみを使用してで10.6ノット、300ｍの船で18.4ノットに相当します。

推定した推進性能で、個々の船（１）船の長さ

痩せ型船型の21ノットにおける動力、右側は肥大船型の15ノット

レームラインや長さ方向排水における動力です。船の長さのみ変更し、他の船幅等は変更してい21ノット

肥大船型 15ノット［MW/t］

×10 -3
3

PD

PD/Δ

PE

0.3

PE/Δ
PE

造波抵抗係数痩せ型船型 21ノット［MW/t］

痩せ型船型

2

0.1

P D /Δ
0.08

PE/Δ

1

［MW］

PD

［MW］

6

11

PE

4

Vs［ノット］

150

200

150

250

200

Lpp
［m］

250

Lpp［m］

300

0.1
150

250

6

10

5

300

Lpp［m］

図-1

図-2

図-3

2船型の有効動力と伝達動力船の長さの変更

長さ変更とフルード数、造波抵抗係数伝達馬力が増加しますが、排水量当りの伝達動力は排水量が大

プロペラ効率低下（図-6）が原

きくなるに伴い単調に増加します。

因です。そのため、排水量当り

方形係数は、港湾や航行海域からの制限や船殻重量の変化がの動力は、喫水が浅い領域で少ない要素ですが、方形係数の限度を超えた増加は推進性能の急増しています。

急激な悪化となります。

［MW/t］［MW/t］
痩せ型船型
21ノット

0.12

肥大船型
15ノット

0.5

0.2
肥大船型
15ノット

0.4

PD/Δ

0.1

PD/Δ

0.08

PE/Δ

PD/Δ

30

35

40

佐藤和範）

0.3

45

［MW］

30

B［m］

図-４ 船幅の変更

35

B［m］

25
8

PD

7

20

40

45

PD

PD
15

6

PE
PE
5

0.1

10

15

draft
［m］

4

PE

10
draft
［m］

図-5 喫水の変更

15

0.6

0.7
CB

8
15

7
6

4
0.5

9

PE

5
5

20

6

10

5

8

25

［MW］

［MW］

8

PD

10

Vs=15ノット

0.2

PE/Δ

12

PE

肥大船型
痩せ型船型
Vs=21ノット

0.6

0.4

PE/Δ

0.1

14

PD

4
25

（技術顧問

喫水変更の場合も、長さを［MW/t］
痩せ型船型
21ノット

［MW］

7

PE

12

8
200

うプロペラ荷重度増加による

図-6 喫水変更とプロペラ効率

0.3

5

9
24

P E/ Δ

8

PD

14
15ノット

10
0

draft
［m］

P D/ Δ

9

16

0.2

PE

より長さの短い領域ないしは喫水が浅い船型の領域では逆に

［MW］

18

フルード数
21ノット

12
肥大船型

PD

7

13

痩せ型船型

0.08

P E/ Δ0814

これは、プロペラ直径減少に伴

15

PE/Δ

［MW］

に次ぐのは喫水変更です。伝達動力には最小値が存在し、それ

0.4

0.3

痩せ型船型
21ノット

10

0.5

0.06

0.2

SRC News No.90 June 2012

0.4

［MW/t］

PD/Δ
0.1

肥大船型
15ノット

10

22

肥大船型

い領域で逆に増加しています。

肥大船型 15ノット［MW/t］

PD/Δ

0.35

0.4

20

0.8

プロペラ効率りません。よって、平均的なフ

0.12

18

達動力の変化率が最も小さいのは長さを長くした場合で、それ

5

痩せ型船型

16

喫水変化に伴い単調に変化していますが、伝達動力は、喫水の浅0.6

図-２は長さを変更した場合の有効動力と伝達動力です。左側は型について求めた結果ではあ［MW/t］

14

これらでは、排水量当りの伝達動力に最小値が存在します。伝型では15ノットの速力で検討しますが、これは長さが100ｍの船使用しました。本節で示すのは

200m
30.0m

［MW］

12

図-５に船の計画満載喫水を変更した例を示します。有効動力は

肥大船型

船幅

PD

きい のは、方 形 係 数 の 変 更です。船 幅 変 更 が それに次 ぎます。

の船で14.8ノット、300ｍの船で25.7ノットに相当します。肥大船

験結果から得られた回帰式を本図によると、排水量変更に伴う伝達動力の変化率が最も大PD /Δ［MW/t］

します。
船の排水量Δは

（5）
まとめ

PD
［MW］

船の長さL PP、幅 B、喫水 d、方形係数CBと推進性能との関係を示

16

動力を排水量で割ったもので、排水量当りの動力を示します。痩せ

量分布等と推進性能の関係を紹介し、所要動力が最小となる船１. 主要寸法と推進性能20変更した場合と同様、伝達動力が最小となる喫水が存在しますが、

0.8

5

10
0.6

0.7

0.8
CB

図-7 方形係数の変更

20

30

40

50

20

40

60

80

100

Δ
［kton］

Δ［kton］

相似形状

長さ変更

船幅変更

喫水変更

方形係数変更比例

図-8 各種変更の比較

SRC News No.90 June 2012 17

入稿

量分布を有する船型の推進性能を示しています。

船型や速力を変えると推進性能が変化し所要動力（馬力）がませんので、長さに比例して排水量も変化します。図-２の上段図はSRC News̲No.90̲P16-17

SRC資料室（10）SRC News̲No.90̲P18-19 入稿

Topics（財）日本造船技術センター創立４５周年を迎える

当センターは本年5月12日（土）に創立４５周年の記念日を迎えました。5月11日（金）に
当センター大会議室で記念式典を行い、德留会長からあいさつの後、永年勤続、業務功労入稿等の表彰があり、その後職員の懇親会が行われました。
●

永年勤続（技術開発部：西村洋佑 10年）●

業務功労表彰① ロシアにおける原子力潜水艦原子炉区画の長期陸上保管施設機材調達代行業務

当センターは、開発途上国の海事関係政府要人を我が国に招聘し、造 船 及びこれに関 連する運輸 分 野における国 際 交 流 、探査船の開発事例についての説明に強い関心が示され、インド

国際協調等の推進を図ることを目的として国が行う事業へのネシアにおけるメガフロート方式採用の実現妥当性を理解して協力を行っております。この事業は我が国と開発途上国との相もらいました。
メガフロートの具体的イともなることから、当センター海外協力部では、国土交通省のメー ジ を 認 識 するた めに依頼に基づき海外要人の日本におけるスケジュール調整、アテ（独）石油天然ガス・金属鉱

ンド等を行っています。今回の招聘事業では、インドネシア共和物資源機構（JOGMEC）の国の国家開発企画庁、エネルギー鉱物資源省石炭総局、国営協 力 により白 島 国 家 石 油

石炭公社等から要人ら計5名が来日し、我が国のメガフロート

備 蓄 基 地 を 視 察しました 。

設備や技術開発に関連する造船所や研究所などを5日間に亘

二 重 殻 構 造 の 貯 蔵 船 から

インドネシアは世界第7位の石炭生産国で、年間約2億3000万トンの石炭が生産されており、我が国にとっても重要な輸入先です。同国の石炭生産は年々増加傾向にあり、アジアでは中国、インドに次ぐ主要な石炭資源国であり、同国経済の重要な輸出資源の１つです。同国ではインドネシア国営石炭公社をはじめとしてさまざまな国内企業によって石炭生産や開発が行われていますが、需要に応じた石炭の供給・増産に対応するため、（海外協力部：池羽正、小川賢、渡部寛、冨士泰宏

海洋技術部：太田悟）② 中水槽活用の促進（試験センター 技術部：小宮貴文、
福島寛司、高野雄平、橋本尚樹

第１６２回 理事 会
平成23年12月15日（木）（財）日本造船技術センター役員会議室

第１６３回 理 事会
平成24年3月27日（火）（財）日本造船技術センター役員会議室

第１１７回 ＨＲＣ委 員 会
平成24年 1 月 1 9 日（木）（財）日本造船技術センター大会議室

第１１８回 ＨＲＣ委 員 会
平成24年4 月 5 日（木）（財）日本造船技術センター大会議室

第３４回 評 議員会

第 3 回 ＳＰＣＧ委員会（平成23年度） 平成24年4 月 5 日（木）（財）日本造船技術センター大会議室

平成24年 3 月 2 3 日（金）（財）日本造船技術センター役員会議室

なる容量560万KLの備蓄能力を持つ同基地の以下の特長は、申し込みの受付

まさにメガフロートが具備するものです。
① 陸上部の面積が少なくてすみ、
かつ海洋空間を有効に利用できる。
② 埋め立てなどによる周辺の自然景観をほとんど失わない。
③ 浮体である貯蔵船は地震の影響が少ない。
④ 住空間から比較的離れた位置に立地できる。
要人一行からも担当者の説明に強い関心が示されていまし

編 集 後 記試験等の申し込み、問い合わせは少し前になりますが、俵万智さんの「サラダ記念日」という歌集の中にある「『この味がいいね』と君が言ったから7月6日は〒１８０−０００３

サラダ記念日」という短歌にちなんで7月6日が「サラダ記念

東京都武蔵野市吉祥寺南町1丁目６番１号

日」という記念日に制定されています。

吉祥寺スバルビル３階

記念日を制定することにより、きっかけとなった物事、出来

しかしながら、石炭の主要輸出拠点である東カリマンタン州

分たち の 目で見てメガフロートの 可 能 性を感じた。巨 大 プロ

事、理念等を忘れず、思い出す効果があります。海の分野の記では、遠浅、沼地という物流の問題があり港湾整備計画にも、技ジェクトになるので技術だけではなく資金の支援もお願いした念日としては、1997年から国民の祝日となった「海の日」（現い。」と語っていました。

在は、7月の第3月曜日。）が良く知られていますが、これは明術面、コスト面で難題を抱えています。我が国と同様、周囲を海に囲まれている地理的環境にあるインドネシアでは、石炭を効

沖の山コールセンターでは、輸入石炭の受入・貯蔵・混炭・積替・治天皇が東北地方巡航の際に灯台巡視船「明治丸」で横浜に率的に海上輸送することが求められています。そのため、我が荷役・分析・積出関係のメガフロート方式による海上石炭ターミナ

帰港した日（7月20日）にちなんで制定された「海の記念日」が国が開発し提案している洋上の浮体構造式のターミナル（メガルに搭載される石炭のハンドリング・システムの仕組みを視察して、祝日となったもので、「 海の恩恵に感謝し、海洋国日本の繁栄

フロート）で石炭の貯蔵・混炭・積替を行い、内陸から河川輸送

実際の施設のイメージを認識してもらいました。

で石炭を運搬するプッシャーバージを活用するという石炭貯蔵

さらに国土交通省海事局関係の首脳との懇談を通じ、インドネ

積み出しの輸送システムに強い期待と関心を抱いています。

シア側の要望内容の把握など、経済・技術協力に関する意見交換

来日した要人一行は日本最大級の石炭中継基地である沖のの機会もありました。我が国

山コールセンターと世界初の洋上石油備蓄基地である白島国としても、エネルギー資源の家石油備蓄基地（福岡県北九州市）を訪問の後、石炭積み替え

安定確保の実現や造船業のバージ建造の実績のある造船所やメガフロートの建造可能な

安定的な仕事量確保の観点

大手造船所を訪問しました。また、海上技術安全研究所を訪問から、同 国 にお けるメガフ

し船舶海洋試験研究設備や海上の波浪試験水槽設備などにつロート・プロジェクトの実現

いても視察しました。同研究所では、当センターのメガフロートが期待されています。

関係技術陣も視察のサポートを行いました。視察を通じ浮体空（海外協力部

SRC News No.90 June 2012

下記までご連絡をお願いいたします。

集がベストセラーになったのを覚えているでしょうか。この歌

た。同基地の見学後、一行は、「 施設の巨大さに圧倒された。自石炭物流の整備・強化が急務となっています。

業務功労表彰試験部：島崎達雄）

委員会等

互理解を深め双方にとって有益なプロジェクトを形成する端緒

り視察しました。

18

港などのメガフロートをはじめ、石油備蓄、海洋掘削リグ、深海SRC News̲No.90̲P18-19

メガフロート計画のためのインドネシア石炭開発関係の要人招聘

TEL 0422-40-2820（本部） 0422-24-3861（試験水槽）

地図
本部（吉祥寺）

試験水槽を願う日」だそうです。
当センターでも先日45回目の創立記念日を迎え、職員表彰
等のイベントを行いましたが、45年というと職員の世代交代も進み設立当時の状況を知る人もごく僅かとなっています。仕事に必要な知識･技術等の継承は日々の業務を通じて行われておりますが、創立当時の人達の考え、思い入れ等がどこまで継承されているかわかりません。もちろん、新たな発想の取り入れも必要ですが、それを考える上でも当時の人達の考え等を知るのは意味があり、創立記念日がそういった機会の一つになればと思っています。
（Ｍ．
Ｔ）

小川眞一）

SRC News No.90 June 2012 19

SRC News̲No.90̲P18-19 入稿

Topics（財）日本造船技術センター創立４５周年を迎える

当センターは本年5月12日（土）に創立４５周年の記念日を迎えました。5月11日（金）に
当センター大会議室で記念式典を行い、德留会長からあいさつの後、永年勤続、業務功労入稿等の表彰があり、その後職員の懇親会が行われました。
●

永年勤続（技術開発部：西村洋佑 10年）●

業務功労表彰① ロシアにおける原子力潜水艦原子炉区画の長期陸上保管施設機材調達代行業務

当センターは、開発途上国の海事関係政府要人を我が国に招聘し、造 船 及びこれに関 連する運輸 分 野における国 際 交 流 、探査船の開発事例についての説明に強い関心が示され、インド

国際協調等の推進を図ることを目的として国が行う事業へのネシアにおけるメガフロート方式採用の実現妥当性を理解して協力を行っております。この事業は我が国と開発途上国との相もらいました。
メガフロートの具体的イともなることから、当センター海外協力部では、国土交通省のメー ジ を 認 識 するた めに依頼に基づき海外要人の日本におけるスケジュール調整、アテ（独）石油天然ガス・金属鉱

ンド等を行っています。今回の招聘事業では、インドネシア共和物資源機構（JOGMEC）の国の国家開発企画庁、エネルギー鉱物資源省石炭総局、国営協 力 により白 島 国 家 石 油

石炭公社等から要人ら計5名が来日し、我が国のメガフロート

備 蓄 基 地 を 視 察しました 。

設備や技術開発に関連する造船所や研究所などを5日間に亘

二 重 殻 構 造 の 貯 蔵 船 から

インドネシアは世界第7位の石炭生産国で、年間約2億3000万トンの石炭が生産されており、我が国にとっても重要な輸入先です。同国の石炭生産は年々増加傾向にあり、アジアでは中国、インドに次ぐ主要な石炭資源国であり、同国経済の重要な輸出資源の１つです。同国ではインドネシア国営石炭公社をはじめとしてさまざまな国内企業によって石炭生産や開発が行われていますが、需要に応じた石炭の供給・増産に対応するため、（海外協力部：池羽正、小川賢、渡部寛、冨士泰宏

海洋技術部：太田悟）② 中水槽活用の促進（試験センター 技術部：小宮貴文、
福島寛司、高野雄平、橋本尚樹

第１６２回 理事 会
平成23年12月15日（木）（財）日本造船技術センター役員会議室

第１６３回 理 事会
平成24年3月27日（火）（財）日本造船技術センター役員会議室

第１１７回 ＨＲＣ委 員 会
平成24年 1 月 1 9 日（木）（財）日本造船技術センター大会議室

第１１８回 ＨＲＣ委 員 会
平成24年4 月 5 日（木）（財）日本造船技術センター大会議室

第３４回 評 議員会

第 3 回 ＳＰＣＧ委員会（平成23年度） 平成24年4 月 5 日（木）（財）日本造船技術センター大会議室

平成24年 3 月 2 3 日（金）（財）日本造船技術センター役員会議室

なる容量560万KLの備蓄能力を持つ同基地の以下の特長は、申し込みの受付

まさにメガフロートが具備するものです。
① 陸上部の面積が少なくてすみ、
かつ海洋空間を有効に利用できる。
② 埋め立てなどによる周辺の自然景観をほとんど失わない。
③ 浮体である貯蔵船は地震の影響が少ない。
④ 住空間から比較的離れた位置に立地できる。
要人一行からも担当者の説明に強い関心が示されていまし

編 集 後 記試験等の申し込み、問い合わせは少し前になりますが、俵万智さんの「サラダ記念日」という歌集の中にある「『この味がいいね』と君が言ったから7月6日は〒１８０−０００３

サラダ記念日」という短歌にちなんで7月6日が「サラダ記念

東京都武蔵野市吉祥寺南町1丁目６番１号

日」という記念日に制定されています。

吉祥寺スバルビル３階

記念日を制定することにより、きっかけとなった物事、出来

しかしながら、石炭の主要輸出拠点である東カリマンタン州

分たち の 目で見てメガフロートの 可 能 性を感じた。巨 大 プロ

事、理念等を忘れず、思い出す効果があります。海の分野の記では、遠浅、沼地という物流の問題があり港湾整備計画にも、技ジェクトになるので技術だけではなく資金の支援もお願いした念日としては、1997年から国民の祝日となった「海の日」（現い。」と語っていました。

在は、7月の第3月曜日。）が良く知られていますが、これは明術面、コスト面で難題を抱えています。我が国と同様、周囲を海に囲まれている地理的環境にあるインドネシアでは、石炭を効

沖の山コールセンターでは、輸入石炭の受入・貯蔵・混炭・積替・治天皇が東北地方巡航の際に灯台巡視船「明治丸」で横浜に率的に海上輸送することが求められています。そのため、我が荷役・分析・積出関係のメガフロート方式による海上石炭ターミナ

帰港した日（7月20日）にちなんで制定された「海の記念日」が国が開発し提案している洋上の浮体構造式のターミナル（メガルに搭載される石炭のハンドリング・システムの仕組みを視察して、祝日となったもので、「 海の恩恵に感謝し、海洋国日本の繁栄

フロート）で石炭の貯蔵・混炭・積替を行い、内陸から河川輸送

実際の施設のイメージを認識してもらいました。

で石炭を運搬するプッシャーバージを活用するという石炭貯蔵

さらに国土交通省海事局関係の首脳との懇談を通じ、インドネ

積み出しの輸送システムに強い期待と関心を抱いています。

シア側の要望内容の把握など、経済・技術協力に関する意見交換

来日した要人一行は日本最大級の石炭中継基地である沖のの機会もありました。我が国

山コールセンターと世界初の洋上石油備蓄基地である白島国としても、エネルギー資源の家石油備蓄基地（福岡県北九州市）を訪問の後、石炭積み替え

安定確保の実現や造船業のバージ建造の実績のある造船所やメガフロートの建造可能な

安定的な仕事量確保の観点

大手造船所を訪問しました。また、海上技術安全研究所を訪問から、同 国 にお けるメガフ

し船舶海洋試験研究設備や海上の波浪試験水槽設備などにつロート・プロジェクトの実現

いても視察しました。同研究所では、当センターのメガフロートが期待されています。

関係技術陣も視察のサポートを行いました。視察を通じ浮体空（海外協力部

SRC News No.90 June 2012

下記までご連絡をお願いいたします。

集がベストセラーになったのを覚えているでしょうか。この歌

た。同基地の見学後、一行は、「 施設の巨大さに圧倒された。自石炭物流の整備・強化が急務となっています。

業務功労表彰試験部：島崎達雄）

委員会等

互理解を深め双方にとって有益なプロジェクトを形成する端緒

り視察しました。

18

港などのメガフロートをはじめ、石油備蓄、海洋掘削リグ、深海SRC News̲No.90̲P18-19

メガフロート計画のためのインドネシア石炭開発関係の要人招聘

TEL 0422-40-2820（本部） 0422-24-3861（試験水槽）

地図
本部（吉祥寺）

試験水槽を願う日」だそうです。
当センターでも先日45回目の創立記念日を迎え、職員表彰
等のイベントを行いましたが、45年というと職員の世代交代も進み設立当時の状況を知る人もごく僅かとなっています。仕事に必要な知識･技術等の継承は日々の業務を通じて行われておりますが、創立当時の人達の考え、思い入れ等がどこまで継承されているかわかりません。もちろん、新たな発想の取り入れも必要ですが、それを考える上でも当時の人達の考え等を知るのは意味があり、創立記念日がそういった機会の一つになればと思っています。
（Ｍ．
Ｔ）

小川眞一）

SRC News No.90 June 2012 19